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研究背景与目的
本研究由Xin-Yi Wu、Ya-Jun Chen、Chang-An Liu、Jun-Hua Gong和Xue-Song Xu共同完成，作者来自重庆医科大学第二附属医院肝胆外科。研究于2022年1月30日发表在期刊《Oxidative Medicine and Cellular Longevity》上，文章标题为“STING Induces Liver Ischemia-Reperfusion Injury by Promoting Calcium-Dependent Caspase 1-GSDMD Processing in Macrophages”。
肝脏缺血再灌注损伤（Liver Ischemia-Reperfusion Injury, IRI）是肝移植或部分肝切除术后患者生存的主要问题之一。IRI分为两个阶段：早期阶段以ATP耗竭、线粒体功能障碍和活性氧（ROS）产生为特征，直接导致肝细胞死亡；第二阶段则是炎症反应，巨噬细胞在这一过程中发挥关键作用。STING（Stimulator of Interferon Genes，干扰素基因刺激因子）是一种内质网相关的免疫适配蛋白，能够触发PAMP（病原体相关分子模式）或DAMP（损伤相关分子模式）诱导的炎症反应。已有研究表明，STING在巨噬细胞中的激活与肝脏IRI密切相关，但其具体机制尚不明确。本研究旨在探讨STING在肝脏巨噬细胞焦亡（pyroptosis）中的作用及其调控机制，以期为肝脏IRI的治疗提供新的靶点。
研究流程
研究分为多个步骤，涵盖了体内和体外实验。
动物模型与肝脏IRI模型建立
研究使用8-10周龄的C57BL/6雄性小鼠，通过夹闭肝门静脉90分钟，再开放血流6小时，建立部分热缺血再灌注模型。实验分为假手术组（Sham）和IRI组。为了阻断肝脏巨噬细胞，研究在IRI模型建立前24小时腹腔注射氯膦酸脂质体（Clodronate Liposomes）。
STING基因敲低
研究通过腺相关病毒（AAV）将STING特异性RNAi（AAV-STING-RNAi-F4/80-EGFP）转染至小鼠门静脉，14天后建立肝脏IRI模型。体外实验中，研究人员使用STING特异性siRNA处理肝脏巨噬细胞，并建立缺氧-复氧（Hypoxia-Reoxygenation, H/R）模型。
STING表达检测
通过Western Blot（WB）、实时荧光定量PCR（RT-PCR）和免疫染色（Immunostaining）检测STING的表达水平。同时，收集肝脏组织和血液样本，通过苏木精-伊红（H&E）染色观察肝脏组织的病理变化。
巨噬细胞焦亡检测
使用WB、共聚焦激光扫描显微镜（Confocal Laser Scanning Microscopy, CLSM）、透射电子显微镜（Transmission Electron Microscopy, TEM）和酶联免疫吸附试验（ELISA）检测巨噬细胞焦亡。通过免疫荧光和荧光酶标仪测量钙离子浓度。
数据分析
数据通过SPSS 18.0软件进行分析，正态分布数据以均值±标准差表示，非正态分布数据以中位数表示，组间差异通过t检验或秩和检验评估。
主要结果
STING在肝脏IRI中的表达增加
研究发现，IRI模型中STING的表达显著增加，而通过氯膦酸脂质体阻断巨噬细胞后，STING的表达显著降低。这表明STING在巨噬细胞中的激活与肝脏IRI密切相关。
STING敲低减轻肝脏IRI
通过AAV敲低STING后，巨噬细胞中Caspase 1-GSDMD的激活显著减少，肝脏IRI得到缓解。此外，H/R处理增加了巨噬细胞中的钙离子浓度，而STING敲低后钙离子浓度显著降低。这些结果表明，STING通过调控钙离子依赖的巨噬细胞焦亡参与了肝脏IRI的病理过程。
STING通过钙离子依赖的Caspase 1-GSDMD通路促进焦亡
研究发现，H/R处理增加了巨噬细胞中的钙离子浓度，而STING敲低后钙离子浓度显著降低。通过使用钙离子螯合剂BAPTA-AM抑制钙离子信号后，巨噬细胞焦亡显著减少，但STING的表达并未显著降低。这表明STING通过调控钙离子依赖的Caspase 1-GSDMD通路促进了巨噬细胞焦亡。
STING在巨噬细胞中的作用机制
研究进一步发现，STING通过增加巨噬细胞内的钙离子浓度，促进了Caspase 1-GSDMD的激活，进而引发焦亡和炎症因子的释放。这一过程可能主要依赖于内质网（ER）释放的钙离子。
结论与意义
本研究揭示了STING在肝脏IRI中的重要作用，阐明了其通过调控钙离子依赖的巨噬细胞焦亡促进肝脏IRI的机制。研究发现，STING通过增加巨噬细胞内的钙离子浓度，激活Caspase 1-GSDMD通路，进而引发焦亡和炎症反应。这一发现为肝脏IRI的治疗提供了新的靶点，即通过抑制STING或调控钙离子信号来减轻肝脏IRI。
研究亮点
重要发现
本研究首次揭示了STING通过调控钙离子依赖的巨噬细胞焦亡促进肝脏IRI的机制，为肝脏IRI的治疗提供了新的理论依据。
方法创新
研究通过AAV敲低STING并结合钙离子螯合剂BAPTA-AM，成功验证了STING在巨噬细胞焦亡中的作用，为类似研究提供了新的实验方法。
研究对象的特殊性
本研究聚焦于巨噬细胞在肝脏IRI中的作用，揭示了STING在巨噬细胞中的独特功能，为深入理解肝脏IRI的病理机制提供了新的视角。
其他有价值的内容
研究还探讨了STING在巨噬细胞焦亡中的具体作用机制，发现其可能通过内质网释放的钙离子调控Caspase 1-GSDMD通路。这一发现为进一步研究STING在炎症和免疫反应中的作用提供了新的方向。
以上是本研究的主要内容及其学术价值的详细介绍。