膽紅素是血紅素降解終產(chǎn)物，是一種強(qiáng)生理抗氧劑，可顯著降低多種疾病，如心血管疾病、糖尿病和癌癥的風(fēng)險(xiǎn)。膽紅素可被活性氧氧化降解，產(chǎn)生多種產(chǎn)物，一些產(chǎn)物可能參與了某些疾病的進(jìn)程。然而，膽紅素氧化降解的生理機(jī)制目前尚未明晰。
近日，上海交通大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院張新宇團(tuán)隊(duì)聯(lián)合上海交通大學(xué)-杭州未來科技城腫瘤免疫治療聯(lián)合研究中心侯尚偉團(tuán)隊(duì)及上海大學(xué)環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院汪午團(tuán)隊(duì)，在Biomolecules發(fā)表了一篇題為“A new product of bilirubin degradation by H2O2and its formation in activated neutrophils and in an inflammatory mouse model”的論文，發(fā)現(xiàn)膽紅素被H2O2氧化降解產(chǎn)生血紅素酸（hematinic acid）和另一種新產(chǎn)物，命名為BHP2。這兩種產(chǎn)物可在與膽紅素孵育的小鼠中性粒細(xì)胞中檢測到，且濃度相當(dāng)高，說明中性粒細(xì)胞可有效降解膽紅素。使用H2O2特異性的熒光探針證明膽紅素孵育的中性粒細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生了高濃度H2O2，提示中性粒細(xì)胞對膽紅素的降解可能是由H2O2介導(dǎo)的。
中性粒細(xì)胞是參與炎癥反應(yīng)的一種關(guān)鍵細(xì)胞，發(fā)生炎癥時(shí)大量中性粒細(xì)胞向炎癥部位聚集并激活，因此可以預(yù)計(jì)膽紅素降解將會(huì)發(fā)生于炎癥部位。為此，作者建立了一種皮下發(fā)炎并伴隨出血的小鼠模型，發(fā)現(xiàn)發(fā)炎/出血部位皮膚中血紅素酸和BHP2含量分別達(dá)到正常皮膚的6倍和36倍，驗(yàn)證了上述推測。
為研究降解產(chǎn)物的生理活性，作者使用線蟲動(dòng)物模型檢測了兩種產(chǎn)物的神經(jīng)毒性，結(jié)果表明BHP2在100 nM時(shí)即顯示了明顯的神經(jīng)毒性，而血紅素酸則沒有神經(jīng)毒性。
膽紅素是恒定存在于體內(nèi)的一種內(nèi)源性化合物，因此本文發(fā)現(xiàn)提示膽紅素被中性粒細(xì)胞降解可能是一種普遍存在于炎癥情況下的病理生理過程，降解產(chǎn)物因而有可能作為炎癥標(biāo)志物，也可能參與疾病進(jìn)程。
上海大學(xué)環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院碩士研究生俞菲菲和上海交通大學(xué)-杭州未來科技城腫瘤免疫治療聯(lián)合研究中心袁堯博士為論文共同第一作者，上海交通大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院張新宇研究員、上海交通大學(xué)-杭州未來科技城腫瘤免疫治療聯(lián)合研究中心侯尚偉研究員和上海大學(xué)環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院汪午研究員為共同通訊作者。本研究工作得到了國家自然科學(xué)基金的資助。
