讨论:

败血症的发病机制涉及自噬和ERS机制，但自噬和ERS在败血症发病机制中的关系是什么？此外，这种关系是否是氢气治疗的新型靶向机制也有待进一步探讨。目前的研究表明：（1）脓毒症诱导ERS，TM和4-PBA分别增加和减少了ERS的活性；（2）ERS的增加损害了自噬活性，但相反，自噬减弱了脓毒症小鼠肺、肝和肾组织中的ERS活性；（3）ERS的缺失减轻了脓毒症小鼠肺、肝和肾的组织损伤和功能障碍；(4)氢气减轻了脓毒症小鼠的ERS，增强了自噬活性；以及(5)氢气通过自噬途径减轻了ERS，缓解了炎症，保护了器官功能障碍，并通过自噬激活和ERS途径失活提高了存活率。

最近，人们对研究ERS在败血症发病机制中的调控机制越来越感兴趣。ERS是ER中复杂的细胞内反应，可由某些生理病理条件触发，包括缺血再灌注损伤、炎症等。对此，已证实ER应激是通过位于ER膜上的三个专门的应激传感器激活的，包括双链RNA依赖性PERK（与eIF2α、ATF4和CHOP反应）、ATF6（促进产生增强ER功能的蛋白质）和IRE1（在XBP1的协同作用下发挥作用），从而介导ER应激信号通路。败血症是ERS激活和未折叠蛋白反应（UPR）的罪魁祸首。越来越多的研究支持这样一种观点，即脓毒症引起的细胞内失衡破坏了ER的平衡并导致ERS，而后者刺激了协调的UPR信号传导并有助于恢复ER的生理功能。Zhang等人的研究报告指出，脓毒症诱导心脏组织中ER应激相关蛋白GRP94、CHOP和caspase-1的表达增加。此外，脓毒症诱导的ALI可激活ERS，而抑制ERS可改善脓毒症患者的肺功能和肺损伤。此外，HO-1激活可以通过加速PERK/eIF2-α/ATF4/CHOP通路活性来抑制内质网应激。

与其他观察结果一致，本研究数据显示，中电诱导的败血症可引起肺组织中ERS相关标志物p-PERK、p-eIF2α和IRE1α的上调，且呈时间依赖性；4-PBA可抑制败血症小鼠肺中p-PERK、p-eIF2α、IRE1α、XBP-1、CHOP和ATF6蛋白表达的增加；而TM可加速这些指标的表达。此外，4-PBA还能明显减轻败血症引起的肺、肝、肾组织损伤和器官功能障碍，提高败血症小鼠的存活率。与之前的结果一样，我们的数据支持了脓毒症可诱导ER活化并导致ERS的观点，当4-PBA抑制脓毒症中的ERS时，TM进一步激活了ERS。耐人寻味的是，氢气处理具有与4-PBA相同的效果，即氢气通过降低脓毒症中p-PERK、p-eIF2α、IRE1α和XBP1的表达来缓解ERS的活性。然而，TM在一定程度上逆转了氢气对ERS活性、器官损伤和功能障碍以及死亡率的抑制作用，这表明氢气抑制了败血症诱导的ERS。

炎症是败血症的主要病理生理过程之一，与败血症诱发的ERS密切相关。在脓毒症中，NF-κb的p65亚基增强了促炎细胞因子的转录，包括TNF-α、IL-1β、IL-6等。ERS与NF-κb的p65亚基之间的相互作用可能来自这样一种理论，即NF-κb的p65亚基的激活可能主要由IRE1介导，IRE1可与IκB激酶（IKK）结合，并通过IκB的磷酸化进一步间接激活NF-κB，或者IRE1α依赖性调节基础IKK活性是PERK有效激活NF-κb的p65亚基的必要条件。其他研究报道，败血症、急性肝功能衰竭和支气管哮喘会激活NF-κb的p65亚基和ERS，而4-PBA对ERS的抑制可缓解NF-κb的p65亚基的激活和细胞因子的过度释放。在本研究中，我们证实了败血症刺激NF-κbp65亚基磷酸化和促炎细胞因子TNF-α、IL-1β、IL-6和HMGB1过度释放的观点。之前的研究报告称，氢气不仅能缓解败血症中NF-κB的活化和炎症反应，还能通过抑制ERS的活化和活性对炎症和缺血再灌注损伤起到保护作用。与之前的研究结果一致，我们的研究中氢处理通过减少NF-κbp65亚基的磷酸化和促炎细胞因子的释放来抑制炎症反应。ERS的诱导剂TM逆转了氢气对败血症的抗炎作用。这些结果表明，氢气能够通过抑制脓毒症中的ERS通路来抗炎。

自噬是维持细胞和组织正常生理功能的重要过程。自噬的适度上调主要作为一种适应性反应，以保护生物体免受各种刺激。我们的研究结果表明，CLP引起的败血症增加了LC3、Beclin1、PINK1和Parkin的表达，这表明自噬越来越多地呈现出对败血症的适应性反应。新的研究表明，ERS激活与自噬过程相互作用。例如，有报道称，在多种疾病中，eIF2α的激活是自噬激活错误折叠蛋白积累的必要条件。此外，eIF2α下游因子ATF4和DDIT3介导自噬激活及其靶基因转录对氨基酸饥饿或ER应激的响应。ERS通路的另一个关键蛋白ERN1/XBP1负向调节癌细胞中ER应激介导的自噬反馈回路。Yoshida等人报告称，小鼠缺乏XBP-1可能与神经元损伤时自噬增强有关。此外，ER应激抑制剂（4-苯基丁酸盐）或PERK敲除（ER应激的一个臂）可抑制脂多糖（LPS）激活的自噬，并加剧心肌细胞的细胞死亡。这些数据表明，ERS通过介导其关键通路蛋白来调节自噬状态。相反，抑制自噬相关基因7（ATG7）会导致自噬功能受损，使肝细胞易受ERS影响并引发ERS，而ATG7的过表达可恢复或改善ER应激，从而维持骨稳态。自噬通量不足可刺激ERS激活并加重ERS诱导的细胞损伤。然而，自噬诱导剂Rap可减轻ER应激和炎症反应，增加自噬可降低ER应激，改善高脂饮食诱导的肥胖小鼠的肝脏脂肪变性。我们目前的发现是，TM（ERS的诱导剂）处理可抑制CLP诱导的小鼠的自噬激活，这与之前的结果一致，而4-PBA（ERS的抑制剂）对自噬的影响则相反。通过服用Rap增加自噬可减轻ERS，但通过3-MA抑制自噬会加重败血症中的ERS。虽然自噬和ER应激可通过它们之间的交叉对话进行调控，但在脓毒症中氢与交叉对话之间的关系还需要进一步研究。在本研究中，我们重点研究了氢气处理后自噬和ERS之间的交叉对话，以探究上述结论。我们发现：首先，3-MA抑制自噬或TM增加ERS分别逆转了氢气对抑制ERS和诱导自噬的影响。其次，3-MA或TM部分逆转了氢气对抑制炎症和保护器官功能障碍及存活率的影响。这些研究结果表明，脓毒症患者的自噬和ERS之间存在相互作用，氢气通过交叉途径对炎症、器官损伤和功能障碍具有保护作用。

总之，我们重点研究了自噬和ERS对败血症的影响，以及氢与自噬和ERS的关联。当自噬在败血症中发挥更大作用时，ERS负向调节败血症中的炎症、器官损伤和功能障碍。我们还发现了自噬和ERS在败血症中的交叉作用。此外，这种交叉对话在氢处理败血症中起着关键作用。这一结论支持了一种新的观点，可用于理解氢气对败血症的治疗。