質(zhì)譜成像揭示日本血吸蟲所致肝損傷的空間代謝變化及尿苷代謝的關(guān)鍵作用

血吸蟲廣泛流行于亞洲、非洲和美洲，是世界上第二大重要寄生蟲，嚴(yán)重危害全球公共衛(wèi)生安全。日本血吸蟲病以肝臟蟲卵定植、炎癥、肉芽腫和慢性肝纖維化為重要臨床特征，其病理機(jī)制尚未完全明確。質(zhì)譜成像技術(shù)（MSI）是一種將質(zhì)譜的分子特異性與空間成像信息相結(jié)合的技術(shù)，可為觀察疾病進(jìn)展提供精確的方法。

近日，江蘇省血吸蟲病防治研究所在國(guó)際熱帶病領(lǐng)域知名期刊《PLOS Neglected Tropical Diseases》上在線發(fā)表了題為“Mass spectrometry imaging reveals spatial metabolic variation and the crucial role of uridine metabolism in liver injury caused by Schistosoma japonicum”的研究性論著。

該研究采用空氣流輔助解吸電噴霧電離質(zhì)譜成像（AFADESI-MSI）技術(shù)，檢測(cè)感染日本血吸蟲的小鼠肝臟組織中的代謝物，并將其肝組織分布進(jìn)行可視化分析。研究發(fā)現(xiàn)，在感染早期和慢性期，分別檢測(cè)到21種和25種不同的代謝物。在慢性感染模型中，口服吡喹酮（PZQ）顯著緩解了大多數(shù)代謝紊亂，包括脂肪酸和嘧啶代謝。此外，研究還發(fā)現(xiàn)尿苷代謝的關(guān)鍵酶Upase1在感染6周后顯著上調(diào)，肝臟尿苷水平與多種脂質(zhì)相關(guān)代謝物的豐度呈負(fù)相關(guān)。進(jìn)一步研究表明，體外補(bǔ)充尿苷可抑制LX-2細(xì)胞的活化，通過過氧化物酶體增殖物激活受體γ（PPARγ）途徑恢復(fù)脂肪酸代謝穩(wěn)態(tài)，并發(fā)揮抗纖維化作用。本研究結(jié)果為深入探索血吸蟲病相關(guān)肝病的分子機(jī)制奠定了基礎(chǔ)，并為未來藥物開發(fā)提供了重要的候選代謝物。

Fig 3(A-C). In situ visualization of crucial metabolites and metabolic pathways in the 6w vs. control.

江蘇省血吸蟲病防治研究所黃玉政研究員和南京醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院劉新建副教授為本文的共同通訊作者；江蘇省血吸蟲病防治研究所已畢業(yè)研究生薛慶凱和在讀研究生周翔宇為本文的共同第一作者。

論文鏈接：https://journals.plos.org/plosntds/article?id=10.1371/journal.pntd.0012854