TIPE2介导线粒体自噬调控巨噬细胞焦亡在脓毒症肺损伤中的作用及机制研究

Sepsis lung injury is a common acute and critical illness in the field of severe medicine and perioperative period. TIPE2 is a newly discovered important immune negative regulatory protein. Our previous study found that knocked-down TIPE2 significantly increased the expression of autophagy protein marker LC3-II, activated NF-κB/NLRP3/Caspase-1, and increased the levels of IL-1β and IL -18 following by LPS/ATP-induced J774A.1 macrophages by making use of siRNA interference technology. Furthermore, we also found that TIPE2 could combine with negative regulatory protein mTOR in autophagy signaling pathways. Therefore, we hypothesized that TIPE2 may play a protective role against sepsis lung injury by regulating mitophagy which affects macrophage pyroptosis. In this study, we used LPS/ATP to stimulate J774A.1 macrophages and established the model of sepsis lung injury, through applying autophagy activator/antagonist, TIPE2-knockout in vivo and siRNA-mediated TIPE2 knockdown in vitro, so as to investigate the mechanism of mTOR/NF-κB/NLRP3 signaling pathway regulated by TIPE2 on sepsis lung injury and to provide a powerful theoretical basis for clinically effective prevention and treatment of sepsis lung injury.

脓毒症肺损伤是重症医学领域和围手术期常见的急、危重症。TIPE2是新近发现的重要免疫负调控蛋白。我们前期研究发现：利用siRNA沉默TIPE2，LPS/ATP刺激J774A.1巨噬细胞后自噬标志蛋白LC3-II表达明显升高，NF-κB/NLRP3/Caspase-1显著激活，IL-1β和IL-18水平升高；且TIPE2能与负调控蛋白mTOR相互结合。由此我们提出科学假设：TIPE2可能参与调控线粒体自噬，进而影响巨噬细胞焦亡，从而发挥对脓毒症肺损伤的保护作用。本研究拟通过LPS/ATP刺激J774A.1巨噬细胞和盲肠结扎穿孔建立脓毒症肺损伤小鼠模型，应用自噬激动/抑制剂、TIPE2基因敲除以及TIPE2基因过表达和沉默等技术，探讨TIPE2在脓毒症肺损伤病理进程中的表达变化以及其对mTOR/NF-κB/NLRP3信号通路的调控作用，为临床有效防治脓毒症肺损伤提供有力的理论依据。

急性肺损伤(Acute lung injury, ALI)是由严重感染、创伤、休克、急性重症胰腺炎或烧伤等感染性和非感染性炎症刺激因子启动的细胞内“瀑布式”反应所产生的一种具有高发病率和死亡率的临床常见综合征，晚期阶段可发展为(Acute respiratory distress syndrome, ARDS)。临床主要表现为急性呼吸窘迫和顽固性低氧血症。尽管新的临床理论、抗感染治疗和呼吸功能支持技术已取得了长足的进步，但脓毒症的发病率与病死率仍然居高不下。即使经治疗康复出院的患者仍会留下肺间质纤维化、神经肌肉无力和神经认知功能障碍等严重并发症。目前认为，炎症反应失控是ALI和ARDS发生和发展的重要原因。肿瘤坏死因子α诱导蛋白8样因子2(Tumor necrosis factor-α induced protein-8-like-2, TNFAIP8L2也称TIPE2)是新近发现的调节免疫反应、炎症反应和细胞凋亡，维持机体内环境稳定的免疫负调控蛋白。我们利用siRNA沉默TIPE2以及LPS/ATP刺激J774A.1巨噬细胞，结果发现：电镜下发现线粒体出现肿胀变性，空泡状双层膜性结构，自噬小体和自噬溶酶体形成，自噬标志蛋白LC3-II的表达明显升高，NF-κB入核现象明显，NLRP3/Caspase-1显著激活，IL-1β和IL-18表达水平升高；通过进一步研究发现，TIPE2能与负调控蛋白mTOR相结合。TIPE2可能参与调控线粒体自噬，进而影响巨噬细胞焦亡，从而发挥对脓毒症肺损伤的保护作用。本研究拟通过LPS/ATP刺激J774A.1巨噬细胞和盲肠结扎穿孔建立脓毒症肺损伤小鼠模型，应用自噬激动/抑制剂、TIPE2基因敲除以及TIPE2基因过表达和沉默等技术，证实了TIPE2通过mTOR/NF-κB/ NLRP3信号通路来调控线粒体自噬，进而影响巨噬细胞焦亡来发挥对脓毒症肺损伤小鼠的保护作用，为临床有效防治脓毒症肺损伤提供有力的理论依据。