幽门螺杆菌经ROS通路激活NLRP3炎症复合体诱导THP-1细胞分泌IL-1β和IL-18

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目的:NLRP3(NACTH domain-leucine-rich repeat,and PYD-containing protein,NLRP3)炎症复合体能被多种激活剂所激活。活性氧(Reactive oxygen species,ROS)是激活NLRP3信号通路的信号之一。本实验以THP-1(人单核细胞)来源的巨噬细胞为模型,观察幽门螺杆菌(Helicobacter pylori, H. pylori)对NLRP3炎症复合体活化的影响及ROS在其中的作用。方法:将THP-1细胞与H. pylori SS1共孵育,按照不同MOI(感染复数)200:1、100:1、50:1、25:1,并于0h、3h、6h、12h、24h收集培养上清及细胞,ELISA检测IL-1β和IL-18含量,FCM检测ROS的水平,Realtime-PCR检测NLRP3、caspase-1(cysteiny aspartate-specific protease-1,caspase-1)mRNA水平,Western blot检测caspase-1的表达情况。采用RNA干扰技术干扰NLRP3基因表达,观察NLRP3-siRNA对H. pylori诱导的IL-1β和IL-18分泌的影响。用25mM的ROS清除剂N-乙酰半胱氨酸(N-acetylcysteine,NAC)预处理THP-1细胞30min,再按照MOI=100:1加入H. pylori SS1处理,观察NAC预处理对H. pylori诱导的NLRP3、caspase-1mRNA表达以及IL-1β、IL-18分泌的影响。结果:(1) H. pylori能以时间依赖性和剂量依赖性方式诱导THP-1细胞产生IL-1β和IL-18;用MOI为100:1的H. pylori刺激THP-1巨噬细胞,IL-1β在6h达到最高,IL-18在12h达到最高(P<0.05);当MOI为200:1时,IL-1β和IL-18产生水平减少。(2) FCM检测结果显示,H. pylori能以时间依赖性方式诱导THP-1细胞产生ROS,其中于刺激6h达到高峰(p<0.01);NAC预处理可明显清除H. pylori处理后THP-1细胞ROS产生(p<0.05),于3h、6h、12h、24h ROS荧光值分别减少6.79%、33.63%、19.59%、14.68%。(3) Realtime-PCR结果显示, H. pylori刺激THP-1细胞使细胞NLRP3、caspase-1mRNA表达均有表达,NLRP3mRNA于6h开始升高,12h达到高峰(p<0.05),caspase-1mRNA于3h开始升高,12h达到高峰(p<0.01);NAC预处理后NLRP3(p<0.05)、caspase-1(p<0.01)mRNA表达水平降低。(4) Western blot结果显示,H. pylori刺激的THP-1细胞后caspase-1p10(10KD)的蛋白含量升高,于刺激12h含量达到高峰,与NAC处理前相比,抑制后各组含量下降。(5) NLRP3-siRNA转染细胞后,IL-1β和IL-18产生减少。结论:(1) H. pylori可诱导THP-1细胞分泌IL-1β和IL-18;(2) H. pylori通过ROS途径激活NLRP3炎症复合体。
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