过表达IRG1抑制NLRP3炎症小体改善哮喘小鼠气道炎症

摘要

目的 研究免疫响应基因1(IRG1)调控哮喘小鼠气道炎症的作用和机制。方法 将小鼠分为对照组、模型组、模型+AAV-Ctrl组和模型+AAV-IRG1组。构建表达IRG1重组腺相关病毒（AAV），采用气管插管术注射到小鼠肺部。采用卵清蛋白（OVA）诱导建立小鼠哮喘模型。采用Western blot检测小鼠肺组织中IRG1蛋白表达水平。采用液相色谱-质谱联用技术检测衣康酸在小鼠肺组织中的含量。采用苏木精-伊红染色检测小鼠肺组织病理。采用酶联免疫吸附试验检测小鼠支气管肺泡灌洗液（BALF）中炎症因子白细胞介素-4(interleukin-4,IL-4)、IL-5和IL-13的水平。采用全自动细胞分析仪检测小鼠BALF中炎症细胞数量。采用Western blot检测小鼠肺组织中核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3(NLRP3)、含CARD结构域的凋亡相关颗粒样蛋白（ASC）和半胱氨酸蛋白酶-1(Caspase-1)的蛋白表达水平。采用ELISA检测小鼠肺组织中IL-1β和IL-18的水平。结果 与对照组比较，模型组和模型+AAV-Ctrl组IRG1表达水平和衣康酸含量显著升高（P<0.05）；与模型组和模型+AAV-Ctrl组比较，模型+AAV-IRG1组IRG1表达水平和衣康酸含量显著增加（P<0.01）。与对照组比较，模型组和模型+AAVCtrl组气管壁增厚、管腔变窄、气管周围存在大量炎症细胞浸润；与模型组和模型+AAV-Ctrl组比较，模型+AAV-IRG1组气管壁厚度减少、管腔增大、气管周围炎症细胞浸润减轻。与对照组比较，模型组和模型+AAV-Ctrl组BALF中IL-4、IL-5和IL-13的表达水平显著增加（P<0.01），炎症细胞包括嗜酸性粒细胞、中性粒细胞和淋巴细胞的数量都显著增多（P<0.01）；与模型组和模型+AAV-Ctrl组比较，模型+AAV-IRG1组BALF中炎症因子水平和炎症细胞数量都显著降低（P<0.01）。与对照组比较，模型组和模型+AAV-Ctrl组NLRP3、ASC、Caspase-1、IL-1β和IL-18的表达水平显著升高（P<0.01）；与模型组和模型+AAV-Ctrl组比价，模型+AAV-IRG1组NLRP3、ASC、Caspase-1、IL-1β和IL-18的表达水平显著降低（P<0.01）。结论 IRG1过表达可以减轻哮喘小鼠气道炎症，改善肺组织病理损伤，其作用机制可能与抑制NLRP3炎症小体的激活有关。

关键词

哮喘 / 气道炎症 / 肺组织损伤 / IRG1 / NLRP3炎症小体 / 腺相关病毒 / 衣康酸

基金资助

陕西省重点研发计划项目（2022SF-141）