随机型皮瓣远端缺血性坏死增加了患者的疼痛和经济负担。坏死性凋亡被认为是导致皮瓣坏死的原因。溶酶体膜透性(LMP)在坏死的调节中起着不可或缺的作用。然而，在缺血皮瓣中，溶酶体膜渗漏的机制以及坏死与溶酶体之间的关系尚不清楚。
2021年12月7日，温州医科大学周凯亮，肖健及高伟阳共同通讯在Autophagy （IF=16）在线发表课题组题为“Inhibition of PLA2G4E/cPLA2 promotes survival of random skin flaps by alleviating Lysosomal membrane permeabilization-Induced necroptosis”的研究论文，该研究基于Western blotting、免疫荧光、酶联免疫吸附和液相色谱-质谱(LC-MS)分析结果，该研究发现LMP存在于随机型皮瓣的远端缺血部分，导致溶酶体功能和大自噬/自噬通量的破坏。坏死增加，缺血皮瓣坏死加重。此外，LC-MS结果的生物信息学分析使我们能够关注PLA2G4E/cPLA2在缺血皮瓣LMP中的作用。腺相关病毒载体在体内抑制PLA2G4E可减弱LMP和坏死，并促进皮瓣存活。此外，microRNA-seq帮助我们确定mir504-5p在缺血皮瓣中有差异表达。通过一系列的体外和体内实验，验证mir504-5p对PLA2G4E、LMP和坏死的抑制作用。
总之，该研究证实mir504-5p抑制PLA2G4E可减少LMP诱导的坏死，从而促进随机模式皮瓣的存活,为溶酶体膜透性在坏死性凋亡过程中的调节机制提供了新的见解。
随机型皮瓣是整形和重建外科领域最常用的技术之一。然而，皮瓣远端坏死极大地限制了皮瓣的长宽比。缺血是引起皮瓣坏死的主要病理状态。皮瓣的长宽比一旦超过1.5:1，缺血程度就会超过皮肤组织的耐受阈值，进而发生坏死。如果不能在短时间内进行干预，皮瓣缺血会引起进一步的损伤，如长时间缺血后细胞死亡、炎症反应、强氧化应激损伤等，最终导致不可逆的坏死。大自噬/自噬是一种溶酶体依赖的细胞内降解途径，在许多疾病中发挥作用。例如，自噬影响细胞在压力下的生存能力，并帮助细胞抵抗外来病原体(如病毒)的入侵。之前的研究发现，自噬也会促进组织血管生成。此前研究一致表明，缺血皮瓣的自噬受到抑制，增强的自噬通量通过增加血管生成来促进皮瓣存活。这些发现提示自噬在一种潜在的治疗缺血性疾病的机制中发挥作用。此外，在此前的实验结果中也观察到溶酶体功能障碍。溶酶体是被膜包围的酸性细胞器，在维持细胞功能稳定方面起着至关重要的作用。在细胞内降解途径的中心溶酶体中发现了大约70种酸水解酶，丰富的膜蛋白和辅助蛋白使溶酶体成为各种信号传递的平台。因此，溶酶体功能障碍会导致严重的细胞功能障碍，甚至细胞死亡。既往研究表明，溶酶体功能障碍，特别是溶酶体膜通透性增加是许多疾病的重要病理机制。溶酶体膜通透性的增加不仅破坏了溶酶体的功能，而且由于水解酶从溶酶体腔中剥离而对细胞内的其他细胞器造成损害。然而，在病理条件下影响溶酶体膜完整性的机制仍知之甚少。由于磷脂在膜的组成中占绝大多数，因此磷脂酶一直是生物膜研究的热点。IV型磷脂酶A2家族有6种类型，分别为PLA2G4A/ cPLA2、PLA2G4B/cPLA2、PLA2G4C/cPLA2、PLA2G4D/cPLA2、PLA2G4E/cPLA2和PLA2G4F/cPLA2。已有研究表明，PLA2G4A和PLA2G4E主要与溶酶体功能有关。PLA2G4A和PLA2G4E都能切割甘油磷脂的SN-2位置，释放花生四烯酸和溶血磷脂。花生四烯酸介导炎症的发生，而溶血磷脂则留在溶酶体膜内，使溶酶体膜通透性增加。然而，在随机型皮瓣中，PLA2G4A和PLA2G4E、溶酶体膜脂质组成的变化以及溶酶体完整性的破坏对细胞存活的影响都没有被阐明。根据初步结果，mir504-5p可能与PLA2G4E相关，mir504-5p是缺血皮瓣中十大显著减少的microRNAs之一。因此，该研究将注意力集中在PLA2G4E在缺血性皮瓣中的作用上。Mir504-5p/PLA2G4E通路在皮瓣坏死中的病理生理学作用机制（图源自Autophagy ）此外，溶酶体的状况似乎影响坏死性凋亡的发生。坏死性凋亡是最近发现的一种促炎细胞程序性死亡途径，其解释使我们推测坏死可能以一种受调节的方式发生。RIPK1、RIPK3和MLKL作为细胞坏死的关键分子，在细胞收到死亡信号后发生一系列的磷酸化级联反应。最后，MLKL的磷酸化会导致MLKL的传递并转移到细胞膜上，导致细胞膜的破裂。既往研究表明，缺血引起的自噬通量受损激活了坏死，溶酶体作为自噬通量的关键参与者，通过降解功能将MLKL从细胞膜上移除。此外，最近的研究暗示溶酶体膜通透性的改变在坏死中起着不可或缺的作用。这些发现使我们推测皮瓣中溶酶体功能的损害是否导致坏死的增加。microRNAs在正常生理功能和疾病过程中的作用已引起广泛关注。近年来，microRNAs在疾病过程中发挥着重要作用。microRNAs是一种18-21碱基的非编码小RNA，通过促进mRNA降解或抑制mRNA转录调控靶基因的表达水平。越来越多的证据表明，microRNAs对靶基因具有精确的靶向性和有效的抑制作用，提示其在预防皮瓣坏死方面具有很大的潜力。然而，对于皮瓣中microRNAs的功能，目前尚缺乏详细的研究,该研究旨在探讨microRNAs在皮瓣坏死的可能机制。该研究基于Western blotting、免疫荧光、酶联免疫吸附和液相色谱-质谱(LC-MS)分析结果，该研究发现LMP存在于随机型皮瓣的远端缺血部分，导致溶酶体功能和大自噬/自噬通量的破坏。坏死增加，缺血皮瓣坏死加重。此外，LC-MS结果的生物信息学分析使我们能够关注PLA2G4E/cPLA2在缺血皮瓣LMP中的作用。腺相关病毒载体在体内抑制PLA2G4E可减弱LMP和坏死，并促进皮瓣存活。此外，microRNA-seq帮助我们确定mir504-5p在缺血皮瓣中有差异表达。通过一系列的体外和体内实验，验证mir504-5p对PLA2G4E、LMP和坏死的抑制作用。总而言之，该研究发现溶酶体膜渗透(LMP)诱导的坏死是影响随机型皮瓣存活的重要因素，并且皮瓣溶酶体损伤的主要形式是由PLA2G4E引起，进一步研究发现mir504-5p具有抑制PLA2G4E的潜力，成为改善皮瓣生存的有效治疗手段。https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/15548627.2021.2002109
