miR-146b-5p通过NF-κB/GSDMD途径调控脓毒症免疫的实验研究

Sepsis is a systemic and severe inflammatory response induced by pathogenic infections. Immunosuppression is a main cause of the high mortality of sepsis at the later stage. Immune cell exhaustion is the main mechanism of immunosuppression. In the course of the study of HIV, it was proposed that pyroptosis was the main cause of immune cells exhaustion. According to the similarity of the immune status of sepsis and HIV infection, it is speculated that the pyroptosis plays an important role in the immune of sepsis. It may be the main mechanism of immunosuppression caused by sepsis. MiRNAs not only regulate the immunosuppression of sepsis, but also regulate pyroptosis, so it is supposed that pyroptosis is also regulated by miRNAs. Based on our preliminary data, miR-146b-5p is negatively regulates the synthetic of NF-κB p65 protein and its translocation from the cytoplasm to the nucleus. Gasdermin D (GSDMD) is the final executive protein of pyroptosis. The latest study found that NF-κB could regulate the expression of GSDMD on the transcriptional level, so we speculate that miR-146b-5p may regulate sepsis immunity through NF-κB/GSDMD pathway. Our study intends to explain the mechanism of sepsis immunity regulated by miR-146b-5p from three aspects - clinical patients, in vivo and in vitro experiments. Our studies will provide new insights into sepsis immunity and may be helpful in developing an effective treatment against sepsis especially sepsis immunosuppressive.

脓毒症后期的免疫抑制是造成脓毒症高死亡率的一个重要原因，而免疫细胞耗竭是免疫抑制的主要机制。在HIV的研究中发现细胞焦亡是造成免疫细胞耗竭的主要原因，根据脓毒症和HIV感染免疫状态的相似性，推测细胞焦亡亦可能是脓毒症免疫细胞死亡的主要方式。miRNAs既能调节免疫抑制，又能调控细胞焦亡，因此推测脓毒症中免疫细胞的焦亡也受到miRNAs的调控，本课题组前期的研究表明miR-146b-5p能有效负调控NF-κB p65蛋白的合成以及由胞浆到胞核的转位。Gasdermin D(GSDMD)是细胞焦亡的最终执行蛋白，最新研究发现NF-κB能从转录水平调控GSDMD的表达，因此推测miR-146b-5p可能通过NF-κB/GSDMD途径来调控脓毒症免疫抑制状态。本课题拟从临床病人、体内和体外实验三方面研究miR-146b-5p调控脓毒症免疫的机制，为临床治疗脓毒症尤其是其免疫抑制找到新的突破口。

脓毒症中晚期免疫细胞死亡导致的免疫麻痹成为现阶段脓毒症高死亡率的一个重要原因，细胞焦亡是近年来新发现的一种程序性细胞死亡方式，是否参与脓毒症免疫细胞的死亡尚不清楚。本课题从临床病人、体内和体外实验三方面来研究细胞焦亡是否参与了脓毒症中免疫细胞的死亡，miR-146b-5p是否在其中发挥了调控作用以及相关机制。通过对脓毒症患者的临床研究，发现脓毒症患者各个时期均存在免疫功能紊乱，尤其是感染后期存在免疫麻痹现象；miR-146b-5p mRNA的表达水平与脓毒症严重程度存在负相关，并能很好的预测脓毒症患者的预后；脓毒症患者各个时期外周血细胞存在焦亡的死亡方式。动物实验部分成功建立了CLP和CLP+P.aeruginosa滴鼻“二次打击”脓毒症小鼠模型；证实“二次打击”脓毒症小鼠处于免疫麻痹状态，此模型有望作为研究脓毒症中晚期免疫麻痹机制和药物研发的动物模型；细胞焦亡参与了脓毒症各个时期免疫细胞的死亡方式。细胞实验部分成功构建了LPS+ATP共同诱导小鼠原代腹腔巨噬细胞焦亡模型，为进一步探讨免疫细胞焦亡的分子机制提供了稳定的体外细胞模型；miR-146b-5p在细胞焦亡中发挥着重要的调控作用；NF-κB和GSDMD基因可能是miR-146b-5调控的靶基因。项目的研究成果有利于阐明细胞焦亡在脓毒症免疫中的作用及其触发机制，而对miR-146b-5p在脓毒症中的调控作用及相关机制的研究发现，有望为临床治疗脓毒症，尤其是脓毒症中晚期的免疫抑制治疗找到新的突破口。因此该研究具有很重要的理论和实际意义。. 本项目共培养研究生3名，发表论文7篇，其中SCI收录论文1篇，获得国家发明专利授权1项。