MLKL-NLRP3介导的坏死性炎症反应在脓毒症急性肺损伤小鼠中的作用及其机制

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目的:脓毒症的患病率和病死率极高。脓毒症患者于病程早期阶段即可出现肺部受损,很快进展为急性呼吸窘迫综合征。混合谱系激酶结构域(mixed lineage kinase domainlike,MLKL)介导的程序性坏死可通过释放内源性危险信号损伤相关分子模式(damage-related molecular patterns,DAMPs),活化核苷酸结合寡聚域类似受体蛋白3(NOD-like receptor family pyrin domain containing 3,NLRP3)炎性小体诱发机体产生强烈的炎症反应。本课题旨在通过研究MLKL介导的肺脏细胞坏死激活NLRP3炎性小体引发的炎症反应在脓毒症急性肺损伤小鼠模型中的作用,探讨坏死性炎症反应在脓毒症急性肺损伤中可能的致病机理。
  方法:通过盲肠结扎穿孔术(cecal ligationandpuncture,CLP)构建脓毒症急性肺损伤小鼠模型。将18只Balb/C小鼠随机分为脓毒症急性肺损伤模型(Model)组,假手术(Sham)组和Model+坏死抑制素-1干预(Model+Nec-1)组。其中干预组采用特异性抑制剂坏死抑制素-1(Necrostatin-1)处理。造模处理完成后,断颈处死小鼠,采集血清和肺组织标本。分别进行小鼠肺血管通透性,肺组织形态学改变,肺干湿重比,肺组织中MLKL和NLRP3分子的表达水平及白细胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)含量的测定,并探索特异性抑制剂Necrostatin-1对MLKL-NLRP3通路的影响。
  结果:CLP诱导的Model组与Sham组比较,Model组的肺血管通透性增加(P<0.05),肺组织含水率明显增加(P<0.05),MLKL(P<0.05)、NLRP3(P<0.05)和IL-1β(P<0.05)表达水平升高。与Model组比较,Model+Nec-1组肺血管通透性降低(P<0.05),肺组织含水率有所下降(P<0.05),MLKL(P<0.05)、NLRP3(P<0.05)和IL-1β(P<0.05)表达水平下降。HE染色切片显示Sham组的肺组织形态学正常;Model组的肺组织HE染色切片可见肺泡腔和肺间质充血水肿、嗜中性粒细胞侵润,肺泡壁明显增厚;Model+Nec-1组的肺组织形态学改变较Model组好转。
  结论:坏死性炎症反应信号通路蛋白MLKL和NLRP3的表达水平在脓毒症小鼠肺组织中显著上调,使用特异性抑制剂Necrostatin-1后,小鼠肺组织的急性损伤程度明显减轻,其机制可能与MLKL-NLRP3通路被抑制有关。
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