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脓毒症（sepsis）是由感染引起的全身炎症反应综合征,每年有数百万患者,尤其是老年人、癌症患者和免疫功能低下的患者患败血症,其患病率和病死率较高且呈逐年上升趋势,成为重症监护病房病人死亡的主要原因。人类免疫反应的性别差异已被证实,由于性激素的差异,导致免疫细胞所处的环境不同,进而在固有免疫系统表现出巨大的不同,女性与男性相比,对各种细菌、病毒和寄生虫表现出更低的感染率。众多临床研究表明,女性在发生脓毒症后,相比于男性具有更好的结果,但其背后的病理机制尚未完全阐明。钙蛋白酶（Calpain）属于钙依赖性的半胱氨酸蛋白酶家族,广泛在固有免疫系统的细胞表达,并参与其免疫功能的调节（如迁移、生存和激活）。研究发现Calpain参与调节脓毒症诱导的内皮细胞损伤,而后者是脓毒症发生器官衰竭的重要病理基础之一。有研究报道雌性激素对Calpain的激活具有抑制作用,提示性别差异可能影响Calpain在脓毒症中的作用。近年来的研究发现在脓毒症条件下内皮细胞的细胞程序性死亡-配体1（PD-L1）表达上调,而PD-L1的下调能够抑制脓毒症诱导的肺血管内皮细胞的凋亡和炎症。这些研究提示内皮细胞PD-L1的表达可能是脓毒症介导内皮损伤和功能异常的新机制之一。非常有意思的是,在癌细胞中Calpain的激活能够阻断PD-L1的自噬降解,这就提示我们:脓毒症条件下Calpain激活也可能通过上调内皮细胞PD-L1表达从而介导器官损伤。然而,这方面的研究尚未见任何文献报道。同时,由于免疫系统中存在性别差异,而在脓毒症条件下,性别差异是否影响内皮细胞Calpain激活和PD-L1表达目前没见相关研究报道。综上所述,我们提出假设:脓毒症条件下,Calpain激活通过上调内皮细胞PD-L1表达从而介导心血管系统损伤,而雌激素可以调控Calpain介导内皮细胞PD-L的表达。[目的]1.确立脓毒症条件下,Calpain的激活通过上调内皮细胞PD-L1表达从而介导心血管系统损伤;2.确立在脓毒症条件下,雌激素参与调节Calpain介导内皮细胞PD-L1表达。[研究方法]1.建立内皮细胞特异性capns1基因敲除小鼠,分别诱导建立腹腔细菌感染性脓毒症模型和细菌内毒素脓毒症模型。通过心脏超声系统观察雄性内皮细胞特异性capns1基因敲除小鼠与野生型小鼠的心功能;通过ELISA方法检测雄性内皮细胞特异性capns1基因敲除小鼠与野生型小鼠外周血α-血影蛋白被切割片段（SBDP145）和PD-L1的浓度。2.用LPS刺激巨噬细胞获得的培养液处理内皮细胞,模拟脓毒症条件下的内皮细胞。将Calpain抑制剂处理内皮细胞,研究Calpain对脓毒症条件介导内皮细胞PD-L1表达的作用;检测内皮细胞iNOS和VCAM的mRNA水平研究内皮细胞在脓毒症条件下的炎症状态;通过检测内皮细胞的通透性反映其屏障功能。3.用PD-L1重组蛋白作用于内皮细胞,研究PD-L1对内皮细胞的损伤作用。检测PD-L1重组蛋白作用后的内皮细胞iNOS和VCAM的mRNA水平研究反映其炎症状态;通过检测内皮细胞的通透性观察内皮细胞屏障功能。4.分别在雌性和雄性内皮细胞特异性capns1基因敲除小鼠和野生型小鼠中建立脓毒症模型,观察不同性别的小鼠在脓毒症诱导的心血管系统中的差异。5.雌性野生型小鼠双侧卵巢切除术后建立脓毒症模型,检测外周血PD-L1的浓度。6.将雌二醇作用于内皮细胞,研究雌激素在脓毒症条件下对内皮细胞的作用。检测雌二醇作用下的内皮细胞Calpain活性和PD-L1的表达,观察雌二醇是否参与调节Calpain的激活诱导脓毒症导致的内皮细胞PD-L1的表达。[研究结果]1.内皮细胞特异性capns1敲除改善雄性脓毒症小鼠的心功能,减少其外周血SBDP145和PD-L1的浓度。2.Calpain抑制剂能够减少脓毒症条件下的内皮细胞PD-L1的表达和内皮细胞损伤。3.PD-L1能够诱导内皮细胞损伤。4.内皮细胞特异性capns1敲除仅能明显改善雄性脓毒症小鼠的心血管系统损伤,而在雌性小鼠中未见明显改善。5.双侧卵巢切除术能够明显增加脓毒症雌性野生型小鼠外周血中PD-L1的浓度。6.雌二醇能够抑制脓毒症条件下的内皮细胞PD-L1的表达和钙蛋白酶活性。[研究结论]1.Calpain激活通过上调内皮细胞PD-L1表达从而介导脓毒症诱导的心血管系统损伤。2.脓毒症条件下,雌激素抑制Calpain介导内皮细胞PD-L1的表达。