Pink1/Parkin介导的线粒体自噬与脂滴降解在壬基酚诱导肝星状细胞活化及肝纤维化中的作用机制

《Ecotoxicology and Environmental Safety》：Mechanistic study on nonylphenol-induced liver fibrosis via Pink1/Parkin-mediated mitophagy and lipid droplet degradation in hepatic stellate cells

　　本研究针对壬基酚（NP）暴露诱导肝纤维化的机制问题，通过体内外实验探讨了Pink1/Parkin介导的线粒体自噬通路激活如何促进肝星状细胞脂滴降解及纤维化标志物（α-SMA、Collagen Ⅰ）表达，发现抑制Parkin可逆转NP的促纤维化效应，为环境污染物致肝病的防治提供了新靶点。

　　

随着工业化进程加速，环境内分泌干扰物（EDCs）对人体健康的危害日益凸显。壬基酚（Nonylphenol, NP）作为一种典型EDCs，广泛存在于塑料制品、洗涤剂和农药中，可通过皮肤、消化道等途径进入人体并累积于肝脏，导致肝功能损伤。肝纤维化（Liver Fibrosis, LF）是慢性肝病（CLD）的核心病理特征，表现为细胞外基质（ECM）过度沉积，最终可发展为肝硬化甚至肝癌。近年研究发现，NP暴露与肝纤维化发生密切相关，但其具体分子机制尚未明确。尤其值得关注的是，线粒体自噬（mitophagy）作为细胞清除受损线粒体的关键过程，可能通过调控肝星状细胞（Hepatic Stellate Cells, HSCs）的活化状态参与纤维化进展。然而，NP是否通过激活Pink1/Parkin介导的线粒体自噬通路诱导HSCs脂滴降解并促发肝纤维化，仍有待深入探究。为此，本研究通过体内外实验系统揭示了NP的肝纤维化效应及其机制，相关成果发表于《Ecotoxicology and Environmental Safety》。

本研究主要采用以下技术方法：通过体外培养人肝星状细胞（LX-2）并施加NP干预，结合CCK-8法检测细胞活力，Western blot（WB）和实时定量PCR（RT-qPCR）分析纤维化标志物（α-SMA、Collagen Ⅰ）、脂滴包被蛋白（Plin5）及线粒体自噬相关蛋白（Pink1、Parkin、Beclin1、LC3Ⅱ）的表达；使用免疫荧光技术观察蛋白定位与表达强度；通过透射电镜（TEM）观察肝组织线粒体超微结构及自噬体形成；建立NP灌胃处理的野生型及Parkin基因敲除（KO）小鼠模型，检测肝脏指数、血清转氨酶（AST、ALT）活性、Masson染色分析胶原沉积，并从分子水平验证关键靶点变化。

3.1. NP对LX-2细胞纤维化标志物及脂滴蛋白的影响

NP暴露导致LX-2细胞形态由星状变为长梭形，40 μM NP处理显著降低脂滴包被蛋白Plin5表达（P<0.05），同时上调纤维化标志物α-SMA、Collagen Ⅰ及线粒体自噬相关蛋白Pink1、Parkin、Beclin1、LC3Ⅱ（P<0.05）。而使用Parkin抑制剂（AC220）或线粒体自噬抑制剂（Mdivi-1）预处理后，NP诱导的上述变化被显著逆转（P<0.05），表明NP通过激活Parkin介导的线粒体自噬促进脂滴降解和HSCs活化。

3.2. NP对LX-2细胞线粒体自噬相关因子的影响

NP处理显著增强Pink1、Parkin的荧光强度及mRNA和蛋白表达（P<0.05），且AC220或Mdivi-1预处理可抑制NP引起的自噬相关因子上调。这些结果证实NP暴露激活了Pink1/Parkin介导的线粒体自噬通路。

3.3. NP对小鼠肝脏及线粒体功能的影响

NP暴露以剂量依赖性方式增加小鼠肝脏指数、血清AST和ALT水平（P<0.05），而Parkin KO减轻了NP引起的肝功能障碍。电镜观察显示，NP处理组肝细胞线粒体结构破坏（膜破裂、嵴消失），脂滴数量减少，自噬体增多；Parkin KO则部分逆转了这些超微结构改变。表明NP通过诱导线粒体损伤和自噬激活导致肝损伤。

3.4. NP对肝纤维化标志物及脂滴蛋白的影响

NP剂量依赖性上调肝组织α-SMA、Collagen Ⅰ的蛋白和基因表达（P<0.05），下调Plin5表达；Parkin KO显著抑制了NP诱导的纤维化标志物上升和Plin5下降（P<0.05）。Masson染色进一步证实NP促进胶原沉积，而Parkin缺失减轻了该效应。

3.5. NP对肝线粒体自噬的影响

NP处理组肝组织中Pink1、Parkin、Beclin1、LC3Ⅱ的蛋白及mRNA表达均显著升高（P<0.05），且Parkin KO后NP引起的自噬相关因子上调被抑制。表明NP激活的线粒体自噬依赖于Parkin通路。

本研究通过多层次证据表明，NP暴露通过激活Pink1/Parkin介导的线粒体自噬，促进HSCs内脂滴降解，诱导细胞活化及ECM过度沉积，最终导致肝纤维化。抑制Parkin可显著减轻NP的促纤维化效应，提示靶向该通路或为防治NP相关肝病提供新策略。值得注意的是，线粒体自噬在肝纤维化中具双重作用：适度自噬可保护细胞，过度激活则促发病理效应，本研究为理解环境污染物与细胞器互作提供了重要视角。未来需进一步开展人群研究及靶向治疗验证，以推动临床转化。