IL-37通过抑制NLRP3炎症小体介导的细胞焦亡改善急性肺损伤的机制研究

摘要

目的探究白细胞介素37(interleukin-37,IL-37)通过调控NOD样受体蛋白3(NOD-like receptor protein 3,NLRP3)炎症小体介导的细胞焦亡，在脂多糖（lipopolysaccharide,LPS）诱导的急性肺损伤（acute lung injury,ALI）中的保护作用及分子机制。方法 将6～8周龄人源IL-37转基因小鼠和同源野生型C57BL/6小鼠采用随机数字表法分为(1)WT+Sham组；(2)WT+LPS组；(3)hIL-37tg+Sham组；(4)hIL-37tg+LPS组，每组12只，采用10 mg/kg LPS气管内滴注构建ALI模型，对照组注入等量生理盐水。造模24 h后，苏木素-伊红染色观察肺组织病理改变；酶联免疫吸附试验检测肺泡灌洗液中白细胞介素1β(interleukin-1β,IL-1β)、白细胞介素6(interleukin-6,IL-6)、肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)水平；蛋白质印迹法检测肺组织NLRP3通路相关蛋白NLRP3、半胱氨酸蛋白酶1(cysteine aspartate-specific protease-1,Caspase-1)、焦孔素D(Gasdermin D,GSDMD)表达；结合免疫组织化学与蛋白质印迹法评估NLRP3表达，TUNEL染色观察细胞焦亡情况。结果 WT+Sham组和hIL-37tg+Sham组各个指标差异均无统计学意义（P>0.05）。WT+LPS组损伤评分显著高于WT+Sham组，肺泡灌洗液中TNF-α、IL-6、IL-1β水平显著高于WT+Sham组，肺组织中NLRP3阳性表达显著高于WT+Sham组，肺组织中NLRP3、Cleaved-Caspase-1(p20)、GSDMD-NT蛋白相对表达量均显著高于WT+Sham组，肺组织中阳性细胞显著增多，细胞死亡阳性率显著高于WT+Sham组；经IL-37干预后，hIL-37tg+LPS组损伤评分显著低于WT+LPS组，肺泡灌洗液中TNF-α、IL-6、IL-1β水平均显著低于WT+LPS组，肺组织中NLRP3阳性表达明显低于WT+LPS组，肺组织中NLRP3、Cleaved-Caspase-1(p20)、GSDMD-NT蛋白相对表达量均显著降低于WT+LPS组，阳性细胞数显著减少，细胞死亡阳性率显著低于WT+LPS组，差异有统计学意义（P<0.001）。结论 IL-37可通过抑制NLRP3炎症小体激活及细胞焦亡，减轻ALI小鼠肺部损伤与炎症反应，为ALI的靶向治疗提供新的实验依据和潜在分子靶点。

关键词

急性肺损伤 / 脂多糖类 / 白细胞介素37 / 细胞焦亡