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研究背景和目的炎性体是激活的免疫细胞内一类大分子平台,其下游的IL-1β是炎症反应和炎症疾病中起核心作用的促炎细胞因子[1]。在哺乳动物体内,几乎所有的IL-1β均来自于单核-巨噬细胞系统,巨噬细胞的炎性体激活被证实与胰岛素抵抗,冠状动脉粥样硬化,炎性肠病以及神经系统退行性病变等多种疾病密切相关[2]。NLRP3炎性体是目前哺乳动物炎性体中研究最为广泛的一类,并且NLRP3炎性体逐渐成为多种疾病治疗的潜在靶点。乙酸属于短链脂肪酸,是重要的代谢产物之一,哺乳动物肠道微生物可产生大量乙酸,细胞的组蛋白去乙酰化作用也可产生乙酸[3],乙酸在体内的广泛存在提示其可能具备一定的生物学活性,有文献报道乙酸可改善心衰患者的预后阻止心肌重构[4],但乙酸在炎症疾病中的作用尚不明确。本研究主要内容为探索乙酸抑制NLRP3炎性体激活以及IL-1β释放而在炎性疾病中发挥的保护作用及其具体机制,通过研究和阐述乙酸对炎症因子的调控作用,为炎性疾病的发病机制和治疗提供新的研究方向。研究方法一、建立LPS诱导的内毒素血症的疾病模型并观察乙酸对其的治疗作用本实验采用LPS腹腔注射诱发内毒素血症:将6-8周雄性C57BL/6小鼠（20-25g）30只随机分为3组:对照组:腹腔注射PBS缓冲液（300μl）。模型组:腹腔注射LPS（10mg/kg）,30min后腹腔注射PBS缓冲液（400μl）。治疗组:腹腔注射LPS（15mg/kg）,30min后腹腔注射乙酸-PBS缓冲液（400μl）。6小时后,七氟烷麻醉后心脏取血并检测上清中IL-1β,IL-6以及TNF-α的水平。二、建立单钠尿酸盐和铝剂诱导腹膜炎模型并观察乙酸对其的治疗作用本实验采用单钠尿酸盐以及铝剂腹腔注射诱发腹膜炎:将6-8周雄性C57BL/6小鼠（20-25g）30只随机分为3组:对照组:腹腔注射PBS缓冲液（300μl）。模型组:腹腔注射单钠尿酸盐（10mg/kg）或铝剂（2mg/kg）,30min后腹腔注射PBS缓冲液（400μl）。治疗组:腹腔注射单钠尿酸盐（10mg/kg）或铝剂（2mg/kg）,30min后腹腔注射乙酸-PBS缓冲液（400μl）。6小时后,处死小鼠并用PBS缓冲液灌洗腹腔,流式细胞术检测灌洗液中细胞数量,并检测灌洗液上清中IL-1β的水平。三、建立离体实验中巨噬细胞炎性体激活模型并观察乙酸对其影响。68周龄的雄性野生型C57BL/6脱颈小鼠处死后,取胫骨和股骨骨髓腔细胞,给予巨噬细胞集落刺激因子（M-CSF）+双抗（链霉素+青霉素）刺激,四天后更换含巨噬细胞集落刺激因子（M-CSF）培基,七天后得到小鼠骨髓来源的巨噬细胞（BMDM）。或周龄68周的野生型C57BL/6小鼠给予腹腔注射5%巯基乙酸盐,72小时后用PBS缓冲液行腹腔灌洗,铺板并孵育过夜,得到小鼠腹腔巨噬细胞。给予LPS（200ng/ml）处理腹腔巨噬细胞或骨髓来源巨噬细胞3小时,用乙酸（20/25/30mM）或等体积PBS缓冲液进行30min预处理,之后给予ATP或尼日利亚菌素（nigericin）处理30分钟,收集上清,ELISA检测IL-1β水平。四、小鼠腹腔巨噬细胞（PM）或者骨髓来源的巨噬细胞（BMDM）孵育过夜,给予LPS（200ng/ml）刺激3小时,此后依次给予自噬抑制剂3-MA或Bafilomycin A1处理30分钟,乙酸（25mM）处理30分钟,ATP或nigericin处理30分钟,收取细胞培养液上清,酶联免疫法检测上清液IL-1β的水平。五、小鼠腹腔巨噬细胞（PM）或者骨髓来源的巨噬细胞（BMDM）孵育过夜,给予LPS（200ng/ml）刺激3小时,此后给予乙酸处理30分钟,ATP或nigericin处理30分钟,冰PBS缓冲液清洗细胞,蛋白裂解液裂解蛋白,蛋白定量变性后western-blot检测指示炎性体以及自噬的蛋白表达情况。六、小鼠腹腔巨噬细胞（PM）或者骨髓来源的巨噬细胞（BMDM）孵育过夜,给予LPS（200ng/ml）刺激3小时,此后依次给予腺苷酸环化酶抑制剂KH7或蛋白激酶A抑制剂H89处理30分钟,乙酸处理30分钟,ATP或nigericin处理30分钟,收取细胞培养液上清,酶联免疫法检测上清液IL-1β的水平。七、小鼠腹腔巨噬细胞（PM）或者骨髓来源的巨噬细胞（BMDM）孵育过夜,给予LPS（200ng/ml）刺激3小时,此后给予乙酸处理30分钟,ATP或nigericin处理30分钟,冰PBS缓冲液清洗细胞,NP40溶液裂解细胞,收集总蛋白,预沉淀后,磁珠法沉淀过夜,变性后western-blot检测NLRP3炎性体的泛素化水平。结果一、在LPS诱导的内毒素血症模型中,给予LPS后,造模组小鼠血浆IL-β,IL-6以及TNF-α水平均明显升高,且高于对照组,而乙酸处理组小鼠血浆中IL-β,IL-6以及TNF-α的水平明显低于造模组。二、在单钠尿酸盐以及铝剂诱导的腹膜炎模型中,给予单钠尿酸盐或铝剂后,造模组小鼠腹腔灌洗液中IL-1β的水平均明显升高,总细胞计数以及中性粒细胞计数较对照组增加,而乙酸处理组腹腔灌洗液中IL-1β的水平较造模组降低,总细胞计数以及中性粒细胞计数明显低于造模组。三、在巨噬细胞炎性体激活模型中,ATP或nigericin处理引起明显的IL-1β释放,高于对照组,乙酸处理减少ATP或nigericin引起的IL-1β的释放。四、自噬抑制剂能够有效逆转乙酸对IL-1β的抑制作用。五、乙酸可促进自噬相关蛋白发生变化,可促进NLRP3炎性体发生降解,但不影响其接头蛋白ASC的表达。六、腺苷酸环化酶与蛋白激酶A的抑制剂可逆转乙酸对IL-1β的抑制,干扰腺苷酸环化酶可逆转乙酸对IL-1β的抑制作用。七、乙酸处理增加LPS预处理巨噬细胞中NLRP3炎性体的K63和K48泛素化水平。结论乙酸可通过抑制NLRP3炎性体的激活,减少IL-1β的分泌,明显改善LPS诱导的内毒素血症以及单钠尿酸盐/铝剂诱导的腹膜炎,其机制是乙酸通过激动巨噬细胞表面的短链脂肪酸受体Gpr43,间接激活sAC-PKA通路,促进NLRP3炎性体泛素化水平上升,进而增加NLRP3炎性体自噬降解。