缺血后处理通过ROS-TXNIP-NLRP3-GSDMD途径抑制大鼠肺缺血/再灌注诱导的细胞焦亡

摘要：

目的:探讨核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3(nucleotide-binding oligomerization domain-like receptor protein 3,NLRP3)炎症小体介导的细胞焦亡在大鼠肺缺血/再灌注损伤(lung ischemia/reperfusion injury,LIRI)中的作用及缺血后处理(ischemic post-conditioning,I-post-C)的干预效果.方法:将20只6～8周龄SPF级雄性SD大鼠随机分为4组:对照(control)组、LIRI组、I-post-C组和INF39(细胞焦亡抑制剂)+LIRI组.实验结束后处死大鼠,取左肺组织;普通光镜下观察肺组织形态;采用二氢乙啶染色评价肺组织活性氧簇(reactive oxygen species,ROS)水平;采用试剂盒检测肺组织氧化应激指标丙二醛(malondialdehyde,MDA)、谷胱甘肽(glutathione,GSH)和髓过氧化物酶(myeloperoxidase,MPO)的变化及caspase-1活性;用ELISA评估白细胞介素1β(interleukin-1β,IL-1β)和IL-18水平;RT-qPCR检测NLRP3、IL-1β和IL-18的mRNA表达水平;Western blot检测NLRP3、gasdermin D N端片段(N-terminal fragment of gasdermin D,GSDMD-N)、cleaved caspase-1和硫氧还蛋白相互作用蛋白(thioredoxin-interacting protein,TXNIP)的蛋白水平;用免疫荧光染色法检测TXNIP的表达.结果:LIRI组肺组织表面呈暗红色与淡红色相间,质实较脆,有明显的肺泡壁破裂、肺泡变形塌陷、中性粒细胞和红细胞浸润以及间质性水肿.与con-trol组相比,LIRI引起大量ROS产生(P＜0.01),LIRI组肺组织中MDA含量和MPO活性显著增加(P＜0.01),GSH含量显著减少(P＜0.01),TXNIP的mRNA及蛋白表达显著上调(P＜0.05),肺组织中IL-1β和IL-18的mRNA及蛋白表达显著增加(P＜0.01),NLRP3的mRNA及蛋白水平显著上调(P＜0.05),GSDMD-N和cleaved caspase-1的蛋白水平显著升高(P＜0.01).与LIRI组相比,I-post-C组肺组织损伤明显减轻,肺组织中ROS的累积显著减少(P＜0.01),MDA含量和MPO活性显著降低(P＜0.05),GSH含量显著增加(P＜0.01),TXNIP的mRNA及蛋白表达显著下调(P＜0.05).与LIRI组相比,I-post-C和INF39+LIRI组肺组织中IL-1β、IL-18和NLRP3的mRNA及蛋白水平显著降低(P＜0.05),GSDMD-N和cleaved caspase-1的蛋白水平显著降低(P＜0.05).结论:缺血/再灌注可激活细胞焦亡并引起大鼠肺损伤,I-post-C可减轻大鼠LIRI,其机制可能与ROS-TXNIP-NLRP3-GSDMD通路有关.

关键词：细胞焦亡、缺血后处理、肺缺血/再灌注损伤、硫氧还蛋白相互作用蛋白

所属期刊栏目：39

分类号：R363.2;R563(病理学)

资助基金：温州市基础性科技计划项目No.Y20210083

在线出版日期：2023-07-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1005-1013