MLKL-NLRP3炎症小体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

摘要

目的探讨混合谱系激酶结构域(MLKL)介导的肺脏细胞坏死激活NOD样受体蛋白3(NLRP3)炎症小体引发的炎症反应在脓毒症小鼠急性肺损伤(ALI)中的作用及可能的致病机制。方法采用随机数字表法将18只BALB/c小鼠分为假手术组(Sham组)、盲肠结扎穿孔术(CLP)致脓毒症模型组(CLP组)和特异性抑制剂坏死抑制素-1(Necrostatin-1)干预组(CLP+Nec-1组,制模前10 min经尾静脉注射Necrostatin-1溶液20 mg/kg),每组6只。术后2 d,经眼眶取血并断颈处死小鼠取肺组织,采用苏木素-伊红(HE)染色观察肺组织形态学改变,干湿重法检测肺组织含水率,伊文思蓝(EB)法检测肺血管通透性,蛋白质免疫印迹试验(Western blotting)检测肺组织MLKL和NLRP3的蛋白表达,酶联免疫吸附试验(ELISA)检测血清白细胞介素-1β(IL-1β)水平。结果HE染色显示,Sham组肺组织形态学正常;CLP组肺泡腔和肺间质充血水肿、中性粒细胞侵润,肺泡壁明显增厚;CLP+Nec-1组肺组织形态学改变较CLP组明显好转。与Sham组比较,CLP组肺组织含水率明显增加〔(88.00±0.00)%比(78.00±0.01)%〕,肺血管通透性明显增加〔EB含量(mg/L):11.82±1.15比4.00±0.71〕,坏死性炎症反应相关分子,即肺组织磷酸化MLKL(p-MLKL)和NLRP3的蛋白表达及血清IL-1β水平明显升高〔p-MLKL/GAPDH:0.34±0.04比0.12±0.01,NLRP3/GAPDH:0.47±0.07比0.16±0.04,IL-1β(ng/L):183.56±9.61比44.14±6.95〕,差异均有统计学意义(均P<0.01)。与CLP组比较,CLP+Nec-1组肺组织含水率明显下降〔(81.00±0.01)%比(88.00±0.00)%〕,肺血管通透性降低〔EB含量(mg/L):7.90±0.00比11.82±1.15〕,肺组织p-MLKL和NLRP3的蛋白表达及血清IL-1β水平明显下降〔p-MLKL/GAPDH:0.13±0.03比0.34±0.04,NLRP3/GAPDH:0.18±0.04比0.47±0.07,IL-1β(ng/L):113.81±6.62比183.56±9.61〕,差异均有统计学意义(均P<0.01)。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;特异性抑制剂Necrostatin-1可明显减轻脓毒症小鼠肺组织损伤程度,其机制可能与MLKL-NLRP3通路被抑制有关。