异常流体剪切力通过cGAS-STING信号通路参与髓核细胞的凋亡、炎症与自噬

摘要

目的 探讨异常流体剪切力诱导髓核细胞（NPC）凋亡、炎症和自噬的作用及其可能的机制。方法 对NPC加载24 dyn/cm2流体剪切力，时间分别为0、60、90、120、150 min。使用细胞骨架染色研究流体剪切力对细胞骨架及细胞形态的影响；使用5-乙炔基-2'-脱氧尿苷染色验证NPC的增殖能力；用线粒体膜电位变化评估流体剪切力对线粒体的损伤效应；用赫斯特染色研究凋亡与流体剪切力的关系；用丹酰戊二胺染色研究自噬与流体剪切力的关系；探究细胞培养基酸碱度的变化，验证流体剪切力与炎症的关联；使用蛋白质印迹法研究cGAS-STING相关蛋白（cGAS、STING、TBK1）、炎症相关蛋白（肿瘤坏死因子-α、COX-2）、凋亡相关蛋白（Bcl-2、Bax）以及自噬蛋白（IL3-Ⅰ/Ⅱ、p62）的变化。结果 作为一种细胞间的机械刺激，24 dyn/cm2强度的流体剪切力可造成NPC形态由梭形转变为多边形，细胞骨架发生重组，细胞增殖能力下降，培养基酸性增强，线粒体JC-1多聚体减少、单体增加；同时，细胞内肿瘤坏死因子-α、COX-2、Bax蛋白表达量上调，LC3Ⅱ/LC3Ⅰ增加，p62、Bcl-2降解增加，出现凋亡、炎症、自噬以及线粒体损伤；加载24 dyn/cm2的流体剪切力可以激活NPC内的cGAS-STING信号通路，且与时间呈正相关关系，120 min时强度最高。使用cGAS抑制剂RU.521可以减缓24 dyn/cm2流体剪切力造成的NPC的凋亡、炎症、自噬以及线粒体损伤。结论 流体剪切力诱导的NPC凋亡、炎症和自噬与cGAS-STING信号通路激活相关，抑制cGAS-STING信号通路的激活可以缓解异常流体剪切力造成的细胞损害。

关键词

cGAS-STING信号通路 / 髓核细胞 / 机械刺激 / 流体剪切力