脓毒症中线粒体自噬调控树突状细胞免疫功能和凋亡及其关键信号研究

The dysfunction of dendritic cells is a hallmark of sepsis-induced immunoparalysis, and is associated with mortality in sepsis. Our previous research and other studies demonstrated that mitophagy plays a crucial role in regulating immune and inflammatory responses. Nervertheless, the impact of mitophagy on immune function of DC remains largely elusive. In current experiments, mitophagy is detected in DC in septic mice and in vitro. Addtionally, the potential mechanismand signaling pathways of mitophagy in DC are investigated in vivo and in vitro. Moreover, targeting mitophagy for the treatment sepsis-induced immunological paralysis，organ dysfunction as well as mortality was also observed. Our research may be helpful in seeking for a novel interventional strategy against immune dysfunction in sepsis.

脓毒症在早期过度炎症反应后，存在长时间的“免疫麻痹”状态，是当前脓毒症患者死亡的重要原因。树突状细胞（dendritic cell ，DC）作为机体关键的抗原提呈细胞，是连接固有免疫与适应性免疫应答的桥梁，其数量和功能异常是脓毒症“免疫麻痹”形成的关键环节。我们前期及国内外研究发现，线粒体自噬具有重要的炎症和免疫调控作用，但其DC免疫功能和凋亡的影响尚不清楚。为了明确线粒体自噬在脓毒症DC免疫功能改变中的作用和地位，阐述其关键途径和分子机制，从线粒体自噬角度寻求脓毒症免疫调控新策略。项目拟通过体内外研究相结合，从整体、细胞和分子水平三个层面探讨线粒体自噬在脓毒症DC免疫功能改变中的作用；采用基因转染技术从正反两方面分析脓毒症DC线粒体自噬的关键途径；并探讨调节线粒体自噬对脓毒症后免疫功能紊乱、器官损害和死亡率的影响，为脓毒症免疫调理治疗提供新的方法和策略。

脓毒症在早期过度炎症反应后，存在长时间的“免疫麻痹”状态，是当前脓毒症患者死亡的重要原因。树突状细胞（dendritic cell ，DC）作为机体关键的抗原提呈细胞，是连接固有免疫与适应性免疫应答的桥梁，其数量和功能异常是脓毒症“免疫麻痹”形成的关键环节。我们前期及国内外研究发现，线粒体自噬具有重要的炎症和免疫调控作用，但其DC免疫功能和凋亡的影响尚不清楚。本项目着重分析线粒体自噬对抗原呈递关键细胞—树突状细胞免疫功能和凋亡的影响，进一步探讨其可能机制。研究发现：（1）体外LPS刺激后，小鼠脾脏DCs功能状态和线粒体自噬情况发生改变：小鼠脾脏 DCs 从诱导促炎反应逐步转变为诱导抗炎反应，最终趋于细胞功能耗竭；脾脏 DCs 中 PINK1 介导的线粒体自噬的发生逐步转变为诱导其发生 PINK1 介导的线粒体自噬的能力障碍，包括自噬流障碍、自噬体形成障碍，自噬诱导障碍。（2） 体外LPS刺激后，PINK1 敲除有效的抑制其介导的小鼠脾脏DCs线粒体自噬。（3） 抑制 PINK1 介导的线粒体自噬后，脾脏 DCs 对 LPS 刺激无反应，即细胞功能障碍。（4）体内实验发现脓毒症小鼠脾脏DC 线粒体自噬水平升高，细胞凋亡增多。此外，抑制 PINK1 介导的线粒体自噬后，CLP 小鼠的脾脏 DCs 凋亡进一步增多、CD4+T 细胞抗炎因子分泌增多、CLP 小鼠生存率降低。同时发现抑制PINK1介导的线粒体自噬后，DC线粒体功能障碍加重，提示这是造成DC凋亡增加的原因之一。（5）体内实验发现脓毒症小鼠骨髓源性树突状细胞（BMDC）糖酵解和氧化磷酸化增加，引起细胞代谢重编程；上调PINK1可减弱脓毒症小鼠BMDC糖酵解和氧化磷酸化，介导细胞代谢重组。（6） LPS诱导的脓毒症心肌损伤模型中，小鼠出现心肌损伤、心肌功能障碍表现，同时小鼠心肌组织GSDMD-NT表达升高。然而，Gsdmd敲除后减轻了LPS诱导的脓毒症小鼠的心肌功能障碍、心肌损伤和细胞死亡，显著改善了生存结果。有鉴于树突状细胞在调节和维持固有免疫功能中的重要作用，本研究为严重创/烧伤、脓毒症等涉及树突状细胞免疫功能障碍疾病的治疗提供了新的靶点和依据。