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目的:丙酮酸激酶(pyruvate kinase,PK)是糖酵解中最后一步关键酶,其亚型丙酮酸激酶M2型(pyruvate kinase M2,PKM2)对肿瘤细胞的增殖有重要的调节作用。近期研究发现PKM2在炎症反应的病理生理过程中也产生了重要作用。本研究探讨PKM2在脂多糖(lipopolysaccharides,LPS)/右旋半乳糖胺(D-galactosamine,D-Gal)诱导的小鼠急性肝损伤模型中的潜在作用及可能机制。方法:雄性BALB/c小鼠腹腔注入LPS(10μg/kg)/D-Gal(700mg/kg)建立急性肝损伤模型。为了明确PKM2在LPS/D-Gal模型中的变化,我们在不同时间点处死小鼠(LPS/D-Gal注入后0h、2h、4h和6h),采用免疫印迹分析测定肝组织中PKM2的表达,用比色法检测肝组织中丙酮酸激酶活性的变化及丙酮酸含量。为了探究PKM2在LPS/D-Gal诱导的小鼠急性肝损伤模型中的作用,我们用PKM2激动剂ML265(其作用是抑制PKM2核转位,故又称PKM2核转位抑制剂)做前处理(在LPS/D-Gal注射前30min腹腔注入)和后处理(在LPS/D-Gal注射2小时后腹腔注入),用赖氏法检测ALT和AST水平,ELISA法测定血清IL-6和TNF-α水平,HE染色观察肝组织形态学变化,TUNEL法检测肝细胞凋亡情况等。为进一步探究糖代谢对LPS/D-Gal诱导的小鼠肝损伤的影响,我们用丙酮酸乙酯做前、后处理,以前述相同的方法观察肝脏损害情况及Caspase-3活性。结果:(1)在LPS/D-Gal诱导的肝损伤中胞核內PKM2水平上调,丙酮酸激酶活性降低,同时丙酮酸含量下降。(2)PKM2核转位抑制剂ML265前处理可抑制血浆转氨酶和IL-6水平,能减轻肝组织形态学异常改变,与模型组比较胞核內PKM2蛋白表达下调、丙酮酸激酶活性升高,丙酮酸含量增加,可提高小鼠存活率。(3)ML265前处理可下调LPS/D-Gal激活的凋亡信号,如TNF-α、Caspase-3,8,9活性降低;TUNEL阳性凋亡小体减少。(4)ML265后处理能减轻LPS/D-Gal造成的肝损伤,同时Caspase-3,8,9活性抑制,TUNEL阳性凋亡小体减少,丙酮酸激酶活性升高,丙酮酸含量增加,KEGG分析Apoptosis通路中差异表达基因AKT、NF-kB、c-Jun、FOXO1A等表达上调。(5)丙酮酸乙酯处理可使LPS/D-Gal诱导的急性肝损伤中血浆转氨酶水平下降,肝组织形态学异常减轻;Caspase-3活性被抑制。结论:本研究实验结果表明PKM2在胞核內的聚集在LPS/D-Gal诱导的急性肝损伤中发挥重要作用,其机制与恢复丙酮酸含量、抑制凋亡信号通路有关。这提示了抑制PKM2、补充丙酮酸可能在炎症性肝病的防治中具有潜在应用前景。