内分泌研究-应用案例
《Elife》丨瑞典斯德哥尔摩卡罗林斯卡大学医院内分泌和糖尿病科Sergiu-Bogdan Catrina团队发现HIF-1的抑制可增加糖尿病患者线粒体活性氧的产生
发布时间：2026-02-05
2022年2月，瑞典斯德哥尔摩卡罗林斯卡大学医院内分泌和糖尿病科Sergiu-Bogdan Catrina团队在《Elife》杂志发表题为“Repression of hypoxia-inducible factor-1 contributes to increased mitochondrial reactive oxygen species production in diabetes”的研究论文。文章围绕糖尿病并发症的核心机制展开，通过人体、细胞及动物实验，结合 ROS 检测、基因表达分析及功能验证，探究了高血糖、缺氧、HIF-1 信号与线粒体 ROS 产生之间的关系，发现缺氧可增加糖尿病患者的循环 ROS 水平，而高血糖通过 PHD 依赖机制抑制 HIF-1，进而通过 PDK1 介导的线粒体呼吸增加导致 ROS 过量产生；恢复 HIF-1 功能可减轻 ROS 产生及肾损伤。该研究明确了 HIF-1 抑制在糖尿病线粒体 ROS 过量产生中的核心作用，为糖尿病并发症的治疗提供了新的靶点（HIF-1）及潜在策略（PHD 抑制剂），尤其与新获批的临床药物相关联，具有重要的转化价值。
文章首先发现糖尿病患者缺氧时外周血ROS水平升高。然而，在血糖正常的对照组中，缺氧并没有改变ROS水平；然后通过肾髓质上皮细胞mlMCD-3细胞低氧（1%O₂）培养24h，发现暴露于高糖水平和缺氧的细胞线粒体ROS水平升高，HIF-1激活 剂DMOG通过激活HIF，减少缺氧时高糖水平引起的线粒体ROS过度产生；在暴露于缺氧和高糖水平的mlMCD3细胞中，沉默VHL基因后，核HIF-1a表达增加，导致线粒体ROS 下降；在低氧和高血糖条件下，过表达HIF-1α的mlMCD3细胞线粒体ROS减少；进一步表明缺氧和高血糖联合暴露的细胞中ROS的过度产生依赖于HIF-1功能的损害，当HIF-1活性保持时， ROS可以被减弱。
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