Immunity | 李晓雪等揭示果蝇如何应对体内的ROS积累学术资讯

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动物需要代谢和生理适应（metabolic andphysiological adaptaion），以通过支持重要器官的功能来维持稳态和应对环境压力和病菌侵染。一方面，代谢适应为相应的组织提供能量，以维持组织正常功能并促进组织修复；另一方面，特定的代谢适应也不可避免地产生有害的次级产物，导致组织损伤。这一过程通常依赖增加活性氧（ROS）的产生来促进伤口愈合或杀死入侵的微生物【1】。

然而，ROS升高会引起大分子损伤，细胞死亡和组织损伤。因此，免疫应答过程中产生的ROS必须严格控制以避免有害作用。目前，已经发现了几种抑制ROS的机制。例如，激活NRF2转录因子以增加抗氧化剂蛋白（例如过氧化物氧还蛋白，谷胱甘肽过氧化物酶和过氧化氢酶）的表达，从而控制ROS浓度以防止组织损伤。除了上述细胞层面的机制外，我们对于生物如何从机体层次应对ROS毒性仍然知之甚少。

近日，瑞士洛桑联邦理工学院（EPFL）Bruno Lemaitre与李晓雪团队（李晓雪为通讯作者也为第一作者）在Immunity杂志上发表文章Renal Purge of Hemolymphatic Lipids Prevents the Accumulation of ROS-Induced Inflammatory Oxidized Lipids and Protects Drosophila from Tissue Damage，发现果蝇可通过脂质结合蛋白Materazzi介导马氏管清除血淋巴中的脂类以避免ROS引起的损伤。

这篇文章中，作者利用黑腹果蝇（Drosophila Melanogaster）作为模型，发现病菌侵染或组织损伤会导致马氏管（Malpighian tubules，昆虫肾脏）排泄血淋巴（昆虫血液）中的脂类物质。这种脂质清除是由应激诱导的脂质结合蛋白Materazzi介导的。该基因在马氏管中高度富集，并且响应多种环境压力，包括系统侵染，肠道侵染，系统损伤和高盐胁迫。缺乏materazzi的果蝇的血淋巴中的ROS浓度更高，同时积累了大量的有害的脂质过氧化产物malondialdehyde （MDA）。

血淋巴中的ROS同时导致果蝇的其他组织出现损伤，例如马氏管的排泄功能受到了较大影响，并同时出现脂质过氧化产物4-hydroxy-2-nonenal （4-HNE）。这些结果导致缺乏materazzi的果蝇更容易死于感染，组织损伤和环境压力。这表明materazzi的主要作用是保护生物体免受由病菌侵染或组织损伤引起的ROS损害。人体肾脏是代谢高度活跃的器官，因此容易受到氧化还原失衡的影响。人们普遍认为氧化应激会导致肾脏疾病的发展，例如急性肾脏损伤和慢性肾脏疾病。患有慢性肾脏疾病的患者表现出超氧化物和氧化的低密度脂蛋白增加，以及抗氧化活性降低。此外，脂质过氧化产物MDA不仅已被证明是慢性肾脏疾病的标志物，而且还能够诱导功能异常的高密度脂蛋白（HDL）。肾功能不全患者还具有高甘油三酸酯血症的特征性脂质模式。作者的发现表明，清除血淋巴脂质有助于生理适应，以保护宿主肾脏在免疫和应激反应期间免受过多的ROS侵害。尽管在哺乳动物系统中尚未发现明确的同源基因，但该发现为昆虫系统以外的肾功能和血脂含量之间提供了可能的联系。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.immuni.2020.01.008 制版人：小娴子

参考文献

1. Lambeth, J.D., and Neish, A.S. (2014). Nox enzymesand new thinking on reactive oxygen: a double-edged sword revisited. Annu. Rev.Pathol. 9, 119–145.

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