急性肺損傷（ALI）是急性呼吸窘迫綜合征（ARDS）發(fā)展的重要因素，ARDS是一種嚴(yán)重的臨床疾病，發(fā)病率和死亡率很高。越來(lái)越明顯的是，在肺泡上皮細(xì)胞中保持線粒體健康對(duì)ARDS具有巨大的治療潛力。線粒體自噬是一種旨在維持線粒體健康的細(xì)胞過程，在這方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。因此，全面了解ALI過程中調(diào)節(jié)肺泡上皮細(xì)胞線粒體自噬的因素，可以為未來(lái)ARDS治療方法的發(fā)展提供重要信息。

2023年8月7日，四川大學(xué)萬(wàn)華靖及羅鳳鳴共同通訊在Signal Transduction and Targeted Therapy在線發(fā)表了題為“RUNX1 promotes mitophagy and alleviates pulmonary inflammation during acute lung injury”的研究論文，該研究揭示RUNX1在急性肺損傷期間促進(jìn)線粒體自噬并減輕肺部炎癥。該研究對(duì)RUNX1沉默的肺泡上皮細(xì)胞（A549）進(jìn)行了RNAseq分析，發(fā)現(xiàn)參與線粒體自噬途徑的基因的表達(dá)在RUNX1沉默的A549細(xì)胞中受到顯著影響。在與線粒體自噬途徑相關(guān)的差異表達(dá)基因（DEG）中，有6種線粒體自噬銜接蛋白持續(xù)減少。

線粒體自噬銜接蛋白表達(dá)的變化（倍數(shù)變化?>?1.2）通過RT-qPCR進(jìn)一步證實(shí)，揭示了RUNX1沉默后P62、BNIP3和BNIP3L的mRNA水平的顯著下調(diào)。這些結(jié)果表明RUNX1通過上調(diào)線粒體自噬銜接蛋白來(lái)調(diào)節(jié)線粒體自噬的激活。總之，該研究的結(jié)果提供了證據(jù)，支持RUNX1依賴性線粒體自噬的潛在治療靶向，以減輕ARDS中的AT2損傷和肺部炎癥。此外，越來(lái)越多的證據(jù)表明，SARS-CoV-2利用線粒體自噬來(lái)提高其生存率。因此，了解RUNX1在線粒體自噬中的作用也可以為了解與SARS-CoV-2感染相關(guān)的ARDS提供有價(jià)值的見解。

肺泡II型細(xì)胞（AT2）是負(fù)責(zé)肺損傷修復(fù)的富含線粒體的上皮細(xì)胞。為了測(cè)試RUNX1在體內(nèi)AT2線粒體自噬中的作用，研究者通過鼻內(nèi)給予脂多糖（LPS）在野生型小鼠中誘導(dǎo)急性肺損傷，并通過pro-SP-C（AT2細(xì)胞的一種標(biāo)記物）與PARKIN（受損線粒體的一種標(biāo)記物）、LC3B（自噬體的一種標(biāo)志物）或RUNX1的免疫熒光共染色來(lái)表征線粒體自噬激活和RUNX1表達(dá)。LPS給藥兩小時(shí)后，在pro-SP-C陽(yáng)性AT2中觀察到PARKIN、LC3B的細(xì)胞質(zhì)凝結(jié)增加，RUNX1的核染色增加，表明AT2中線粒體自噬和RUNX1表達(dá)激活。LPS給藥24小時(shí)后，LC3B、pro-SP-C和RUNX1的染色減少。與這些發(fā)現(xiàn)一致，在 LPS 損傷 2 小時(shí)后，電鏡下很容易觀察到 AT2 中灰度值增加所確定的受損線粒體，而在LPS給藥24小時(shí)后，這些線粒體被顯著消除。因此，在LPS誘導(dǎo)的急性肺損傷期間，RUNX1的表達(dá)與AT2中的線粒體自噬激活在時(shí)間上相關(guān)。為了測(cè)試AT2中線粒體自噬的RUNX1依賴性激活是否足以保護(hù)肺免受LPS損傷，產(chǎn)生了RUNX1在AT2中條件表達(dá)的轉(zhuǎn)基因小鼠（IE-RUNX1）。在LPS給藥后的IE-RUNX1小鼠的肺中，觀察到RUNX1、P62和BNIP3L的表達(dá)增加。LPS損傷誘導(dǎo)的AT2損傷得到緩解，包括pro-SP-C的表達(dá)得到挽救，PARKIN的細(xì)胞質(zhì)凝聚減少，線粒體腫脹和嵴損傷減少。已知受損的線粒體激活cGAS/STING和NLRP3信號(hào)傳導(dǎo)以影響細(xì)胞因子的產(chǎn)生。與研究者減輕RUNX1 IE小鼠肺部線粒體損傷的發(fā)現(xiàn)一致，cGAS、STING和NLRP3的蛋白質(zhì)水平顯著降低。LPS損傷后，IE-RUNX1小鼠BALF中炎癥細(xì)胞數(shù)量顯著減少，這與促炎細(xì)胞因子減少有關(guān)，包括IFN-α、IFN-β、IL-1β、IL-18、IL-6和TNF-α。這些數(shù)據(jù)支持了AT2中RUNX1依賴性線粒體自噬激活保護(hù)肺免受LPS損傷的結(jié)論。

RUNX1在急性肺損傷期間促進(jìn)線粒體自噬并減輕肺部炎癥（圖源自Signal Transduction and Targeted Therapy）為了測(cè)試RUNX1依賴性線粒體自噬在人類ARDS中是否失調(diào)，研究者從ARDS患者中收集了五份尸檢樣本，其中包括三名死于SARS-CoV-2的患者。癌旁正常肺組織作為對(duì)照。ARDS患者肺泡上皮細(xì)胞中PARKIN的細(xì)胞質(zhì)凝結(jié)增加，表明線粒體自噬對(duì)受損線粒體的清除效率低下。RUNX1和BNIP3L染色在ARDS患者的肺泡上皮細(xì)胞中減少，并且在三個(gè)ARDS樣本中的兩個(gè)樣本中發(fā)現(xiàn)P62染色減少。總之，該研究支持AT2細(xì)胞中RUNX1依賴性線粒體自噬的失調(diào)參與ARDS的發(fā)病機(jī)制的結(jié)論。原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41392-023-01520-6