A new mouse model of radiation-induced liver disease reveals mitochondrial dysfunction as an underlying fibrotic stimulus
Notice bibliographique
Résumé
Background & Aims High-dose irradiation is an essential tool to help control the growth of hepatic tumors, but it can cause radiation-induced liver disease (RILD). This life-threatening complication manifests itself months following radiation therapy and is characterized by fibrosis of the pericentral sinusoids. In this study, we aimed to establish a mouse model of RILD to investigate the underlying mechanism of radiation-induced liver fibrosis. Methods Using a small animal image-guided radiation therapy platform, an irradiation scheme delivering 50 Gy as a single dose to a focal point in mouse livers was designed. Tissues were analyzed 1 and 6 days, and 6 and 20 weeks post-irradiation. Irradiated livers were assessed by histology, immunohistochemistry, imaging mass cytometry and RNA sequencing. Mitochondrial function was assessed using high-resolution respirometry. Results At 6 and 20 weeks post-irradiation, pericentral fibrosis was visible in highly irradiated areas together with immune cell infiltration and extravasation of red blood cells. RNA sequencing analysis showed gene signatures associated with acute DNA damage, p53 activation, senescence and its associated secretory phenotype and fibrosis. Moreover, gene profiles of mitochondrial damage and an increase in mitochondrial DNA heteroplasmy were detected. Respirometry measurements of hepatocytes in vitro confirmed irradiation-induced mitochondrial dysfunction. Finally, the highly irradiated fibrotic areas showed markers of reactive oxygen species such as decreased glutathione and increased lipid peroxides and a senescence-like phenotype. Conclusions Based on our mouse model of RILD, we propose that irradiation-induced mitochondrial DNA instability contributes to the development of fibrosis via the generation of excessive reactive oxygen species, p53 pathway activation and a senescence-like phenotype. Lay summary Irradiation is an efficient cancer therapy, however, its applicability to the liver is limited by life-threatening radiation-induced hepatic fibrosis. We have developed a new mouse model of radiation-induced liver fibrosis, that recapitulates the human disease. Our model highlights the role of mitochondrial DNA instability in the development of irradiation-induced liver fibrosis. This new model and subsequent findings will help increase our understanding of the hepatic reaction to irradiation and to find strategies that protect the liver, enabling the expanded use of radiotherapy to treat hepatic tumors.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,004 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».