脓毒症诱导的心肌病（SIC）是脓毒症患者死亡的主要原因。氢气（H₂）在脓毒症诱导的心肌病中具有心脏保护作用，但其具体机制尚不明确。因此，我们探究了2%氢气治疗是否通过抑制高尔基体应激来减轻脓毒症诱导的心肌病，并研究了这种保护作用背后的具体分子通路。

实验方法

对雄性C57BL/6J小鼠进行盲肠结扎穿孔（CLP）以建立脓毒症模型。我们通过测量7天存活率、心功能、心肌损伤酶以及心肌苏木精-伊红（H&E）染色，来评估2%氢气对脓毒症诱导的心肌病的作用。利用免疫荧光和电子显微镜观察高尔基体（GA）的形态变化。此外，使用高尔基体应激特异性激动剂（布雷菲德菌素A），观察吸入2%氢气的治疗效果是否会被逆转。最后，我们检测了自噬、炎症和凋亡相关指标，以探究2%氢气如何影响高尔基体应激的下游机制。

主要结果

盲肠结扎穿孔后，小鼠的7天存活率下降，心功能恶化，心肌损伤酶升高。高尔基体应激与自噬、炎症和凋亡水平升高相关。吸入2%氢气后，这些水平均降低。然而，使用高尔基体应激特异性激动剂布雷菲德菌素A，可逆转2%氢气的治疗效果。

结论与意义

我们发现2%氢气对脓毒症诱导的心肌病具有保护作用，其机制与改善高尔基体应激介导的自噬、炎症和凋亡有关。

参考文献

Molecular hydrogen protects against sepsis-induced cardiomyopathy through improving Golgi stress-mediated autophagy, inflammation and apoptosis. Br J Pharmacol. 2025 Jul 27.  

图文摘要

1 引言

脓毒症是一种严重的感染性炎症反应，常进展为多器官功能障碍，威胁患者生命（Lin等，2020）。脓毒症诱导的心肌病（SIC）是脓毒症的主要并发症，其特征为左心室收缩功能受损和射血分数降低（Wang等，2022）。脓毒症患者中脓毒症诱导的心肌病的发病率和死亡率分别为60%和70%（Martin等，2019）。脓毒症诱导的心肌病的发病机制尚未完全明确，但被认为涉及复杂的机制，如炎症、凋亡、自噬、氧化应激、线粒体功能障碍和钙离子失衡（Cui等，2024；Hollenberg和Singer，2021）。尽管脓毒症诱导的心肌病发病率高且病情严重，但目前尚无有效的预防策略或治疗干预措施（Martin等，2019）。因此，需要深入了解脓毒症诱导的心肌病的发病机制并确定治疗靶点。

高尔基体（GA）是一种高度有序的带状结构，通常位于细胞核附近，在脂质和蛋白质的修饰、分选以及运输到合适的细胞目的地方面起着关键作用（Casey等，2018；Hicks和Machamer，2005）。高尔基体参与多种生化过程，如应激反应、自噬、凋亡和炎症（Kulkarni-Gosavi等，2019）。高尔基体应激被定义为高尔基体结构和功能的损伤，可由多种因素引起（Jiang等，2011）。高尔基体应激与哮喘、癌症和急性肺损伤的发病机制有关（Tang等，2022；Wang等，2015；Xu等，2024）。Xu等发现高尔基体应激是哮喘的潜在机制，抑制高尔基体应激可显著减少自噬和哮喘症状（Xu等，2024）。Wang等基于肿瘤进展过程中观察到的高尔基体形态变化，利用定位于高尔基体的环氧合酶作为标志物，在手术中指导肿瘤切除（Wang等，2015）。Tang等在高尔基体上使用硝基还原酶标记物来诊断急性肺损伤并评估治疗效果（Tang等，2022）。高尔基体应激在脓毒症中的作用日益受到关注（Dusabimana等，2023；Li等，2021；Meng等，2024）。例如，抑制高尔基体应激介导的凋亡和炎症可改善脓毒症引起的肾脏和肝脏损伤（Dusabimana等，2023）。同样，HIF-1α/HO-1治疗通过调节高尔基体应激减轻脂多糖诱导的急性肺损伤（Li等，2021）。此外，高尔基体应激是脓毒症诱导的心肌病的关键机制（Meng等，2024）。然而，高尔基体应激背后具体的下游机制仍不明确，抑制高尔基体应激是脓毒症诱导的心肌病治疗的重要靶点。因此，进一步研究高尔基体应激的下游机制至关重要。

氢气（H₂）是一种无色、无味、透明的气体，是最轻且含量最丰富的气体（Qi等，2021）。氢气可以清除羟基自由基、活性氧（ROS）和活性氮物种（RNS），减轻脑缺血再灌注损伤（Ohsawa等，2007）。氢气还具有抗炎和抗凋亡作用，可增强线粒体功能并保护内质网（Qi等，2021）。此外，氢气对脓毒症相关脑病（Qi、Liu等，2023）、神经性疼痛（Chen等，2015）、脓毒症诱导的急性肺损伤（Chen等，2021）和脓毒症诱导的心肌病（Cui等，2024）具有保护作用。氢气影响脓毒症诱导的心肌病的治疗机制涉及自噬（Cui等，2024），但其具体机制仍不清楚。因此，我们旨在研究氢气是否能抑制高尔基体应激，并探究这一过程的下游机制。