自噬清除活化的炎性体抑制DAMPs诱导的肺损伤的实验研究

A growing body of evidence suggests that bacterial infections are not the only causative factor of systemic inflammatory response syndrome (SIRS). are components from. Our recent studies and those from others have shown that Majority of endogenous DAMPs are components from mitochondria-derived DAMPs (MTDs), it trigger inflammasome activation and abnormal release of inflammatory cytokines, which is the underlying mechanism in trauma- and shock-induced lung injury. However how to block MTDs-triggered inflammatory by diminishing the activated inflammasome has been further study. Several lines of new evidence suggest that inflammasome activation can induce cellular autophagy. Autophagy could negatively feedback to diminish inflammasome resulting in ameliorating inflammatory. In the current proposal, to elucidate mechanisms by which autophagy inhibits DAMPs-induced inflammatory, we will modulate autophagy level to investigate how it culls inflammasome and how it dampens inflammatory cytokines using a MTDs-induced alveolar macrophage inflammatory model. To further explore protective effect of autophagy on MTDs-induced rat lung injury, rapamycin and pLenex-Beclin1 will be administered through inhalation to finely tune upregulate autophagy level, which may provide a novel therapeutic approach to ameliorate trauma- and shock-induced lung injury.

最新研究提示细菌感染并不是导致SIRS 的唯一致病因素，文献报道和我们的前期研究发现，线粒体来源的DAMPs（MTDs ）是内源性DAMPs的主要来源之一，其可通过多种途径引起炎症细胞炎性体活化和炎症因子失控性释放，是严重创伤、休克时肺损伤发生的主要机制。然而，能否通过清除活化的炎性体，阻断MTDs致炎作用尚待研究。近来研究发现炎性体的活化可诱导细胞内自噬，而自噬反馈性清除活化的炎性体并抑制其诱导的炎症反应。因此，本项目拟采用MTDs 诱导肺泡巨噬细胞炎症反应，观察调控肺泡巨噬细胞自噬水平后，自噬对活化的炎性体的清除作用及对炎症因子的影响，探讨其抑制MTDs诱导炎症反应的作用及机制；然后通过雾化吸入雷帕霉素或重组慢病毒载体pLenex-Beclin1，靶向上调大鼠肺内的自噬水平，探讨其对MTDs 诱导的肺损伤的保护作用，为严重创伤、休克导致的肺损伤提供新的治疗途径。

最新研究提示细菌感染并不是导致SIRS 的唯一致病因素，文献报道和我们的前期研究发现，线粒体来源的DAMPs（MTDs ），可通过多种途径引起炎症细胞炎性体活化和炎症因子失控性释放，是严重创伤、休克时肺损伤发生的主要机制，然而，能否通过清除活化的炎性体，阻断MTDs在肺内的致炎作用未见报道。近来研究发现炎性体的活化可诱导细胞内自噬，而自噬反馈性清除活化的炎性体并抑制其诱导的炎症反应。因此，本项目通过体内外观察MTDs对肺部的致炎效应， 以及调控自噬对MTDs诱导的肺损伤炎症反应的影响，探讨自噬减轻MTDs诱导AM炎症反应的机制。体外实验发现，MTDs刺激AM后，上清液中TNF-α、IL-1β和IL-18含量显著升高，细胞中炎性体NLRP3、ASC和Pro-caspase-1蛋白表达增多；上调自噬或阻断炎性体活化后，上清液中成熟caspase-1和IL-1β含量，以及细胞中ASC聚合体、NLRP3、ASC均显著减少；体内实验证实，将MTDs自大鼠气道给予后，大鼠BALF中IL-1β、IL-18及TNF-α炎症因子、W/D值明显升高，血管通透性增加，肺组织病理改变显示肺泡结构破坏，中度炎症细胞浸润，肺泡腔内少许度蛋白沉积，而上调自噬后或阻断炎性体活化后上述炎性指标均明显下降，肺损伤程度明显改善，且进一步证实自噬能通过NLRP3参与减轻MTDs诱导的肺损伤。基于以上结果，我们得出结论，外源性MTDs可诱导AM炎症因子分泌和NLRP3炎性体相关蛋白表达，且上调自噬可以减轻MTDs诱导的急性肺损伤，其机制是自噬影响MTDs活化的NLRP3炎性体的稳定性，促进其降解，减少caspase-1活化，从而抑制炎性体特异性炎症因子IL-1β和IL-18成熟和分泌。本研究为严重创伤、休克导致的肺损伤提供新的治疗途径。