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目的:探讨线粒体自噬在脓毒症相关肺损伤中的作用,以及焦亡关键通路NLRP3/Caspase-1对线粒体自噬的影响及相关机制。方法:1.采用盲肠结扎穿刺术(CLP)构建小鼠脓毒症肺损伤模型,通过HE染色检测肺组织病理学确认模型构建成功,通过酶联免疫吸附试验(ELISA)检测小鼠肺泡灌洗液(BALF)中IL-6,IL-1β,IL-18,TNF-α的表达,Western blot检测小鼠肺组织中NLRP3、Pro-Caspase-1、Caspase-1、GSDMD焦亡相关蛋白表达,通过免疫荧光技术检测小鼠肺组织中自噬相关蛋白LC3以及线粒体标记蛋白TOM20的表达,Western blot检测PINK1、Parkin蛋白表达,电镜观察线粒体自噬水平,qpcr检测小鼠BALF中mt DNA含量。2.将C57BL/6小鼠随机分为sham组,CLP组,CLP+mt DNA组(mt DNA以3mg/kg剂量经气道滴入)。HE染色观察肺损伤程度,ELISA检测肺泡灌洗液中IL-6,IL-1β,IL-18,TNF-α水平,Western blot检测小鼠肺组织中NLRP3、Pro-Caspase-1、Caspase-1、GSDMD焦亡相关蛋白表达水平。3.构建NLRP3-/-,CASPASE-1-/-基因敲除小鼠。将WT小鼠、NLRP3-/-基因型小鼠,CASPASE-1-/-基因型小鼠分别分为sham组、CLP组、CLP+mt DNA组,使用HE染色观察组织病理学改变,Western blot检测NLRP3、Pro-Caspase-1、Caspase-1、PINK1、parkin、c GAS蛋白表达,免疫组化检测PINK1蛋白表达,酶联免疫吸附试验(ELISA)检测BALF中IL-6,IL-1β,IL-18,TNF-α的表达。电镜观察线粒体自噬水平。结果:1.与假手术组相比,CLP组肺泡间隔增厚、炎症细胞浸润和毛细血管充血,肺损伤程度重,肺泡灌洗液中IL-6,IL-1β,IL-18,TNF-α,炎症因子水平均明显升高(p<0.05)。与假手术组相比,CLP组细胞焦亡通路相关蛋白NLRP3、Pro-Caspase-1、Caspase-1、GSDMD蛋白表达增加,线粒体自噬相关蛋白PINK1、Parkin蛋白表达增加。免疫荧光显示,CLP组自噬相关蛋白LC3表达增强,线粒体标记蛋白TOM20表达减弱,且二者存在共定位现象,电镜观察可见,CLP组线粒体自噬体及线粒体自噬溶酶体数量增加。与假手术组相比,CLP组无细胞肺泡灌洗液中mt DNA水平更高(P<0.05)。2.与假手术组相比,CLP组、CLP+mt DNA组肺泡灌洗液中IL-6,IL-1β,TNF-α,IL-18炎症因子水平升高;与CLP组相比,CLP+mt DNA组肺泡灌洗液中IL-6,IL-1β,IL-18,TNF-α炎症因子水平显著升高,存在统计学差异(P<0.05)。HE染色显示,与对照组相比,CLP组、CLP+mt DNA组肺损伤程度加重,肺泡间隔增厚、炎症细胞浸润,毛细血管充血,肺损伤程度加重,与CLP组相比,CLP+mt DNA组肺损伤表现进一步加重。与假手术组相比,CLP组、CLP+mt DNA组NLRP3、Pro-Caspase-1、Caspase-1、GSDMD表达升高,与CLP组相比,CLP+mt DNA组NLRP3、Pro-Caspase-1、Caspase-1、GSDMD蛋白表达明显升高。3.(1)与WT小鼠CLP组相比,NLRP3-/-及Caspase-1-/-小鼠CLP组BALF中IL-6,IL-1β,IL-18,TNF-α的水平明显降低(P<0.05),与CLP组相比,CLP+mt DNA组IL-6,IL-1β,IL-18,TNF-α水平均升高(P<0.05)。(2)与WT小鼠CLP组相比,NLRP3-/-,Caspase-1-/-小鼠CLP组肺损伤程度降低,与CLP组相比,CLP+mt DNA组,肺泡间隔增厚、炎症细胞浸润,毛细血管充血,肺损伤程度加重,与WT小鼠CLP组相比,NLRP3-/-,Caspase-1-/-小鼠CLP组NLRP3、Pro-Caspase-1、Caspase-1、GSDMD蛋白表达明显下降,与CLP组相比,CLP+mt DNA组c GAS蛋白表达明显升高。与WT小鼠相比,NLRP3-/-,CASPASE-1-/-基因敲除小鼠PINK1、Parkin蛋白明显升高。免疫组化显示,脓毒症肺损伤时,线粒体自噬相关PINK1蛋白在CLP组中表达增加。与WT小鼠相比,PINK1蛋白在NLRP3-/-,Caspase-1-/-小鼠肺组织中表达水平增加。电镜显示,与WT小鼠相比,NLRP3-/-,Caspase-1-/-小鼠线粒体自噬体及线粒体自噬溶酶体数量增加,线粒体自噬水平升高。与WT组相比,NLRP3-/-,CASPASE-1-/-基因敲除小鼠CLP无细胞肺泡灌洗液中mt DNA水平降低(P<0.05)。结论:抑制NLRP3/Caspase-1关键焦亡通路,可以加强线粒体自噬,清除受损线粒体,减少mt DNA释放,起到对脓毒症肺损伤的保护作用。