敲低IL-33下调炎症因子和NLRP3表达抑制哮喘小鼠炎症反应

摘要

目的 探讨白细胞介素33(IL-33)对哮喘小鼠炎症反应的调控机制。方法 利用10μg/mL脂多糖(LPS)构建小鼠骨髓间充质干细胞(BMMSC)的体外细胞炎症模型，根据是否转染IL-33的小干扰RNA(si-IL-33)质粒和过表达(IL-33-OE)质粒，将细胞分成si-IL-33组，IL-33-OE组和模型组。实时荧光定量PCR检测IL-33、含pyrin结构域核苷酸结合寡聚结构域样受体家族蛋白3(NLRP3)、IL-1β和IL-6的信使RNA(mRNA)表达水平。钙离子荧光探针检测试剂盒(Fluo-3 AM)检测钙离子含量，JC-1线粒体膜电位检测试剂盒检测线粒体膜电位变化。利用腹腔注射致敏剂和激发剂的方法建立小鼠哮喘模型，根据处理方案的不同，将哮喘小鼠分成si-IL-33组、 IL-33-OE组和模型组，每组5只。ELISA试剂盒检测小鼠血清IL-1β、IL-6和NLRP3含量，HE染色和Masson染色检测肺组织的病变情况。结果 与模型组相比，si-IL-33组的IL-33、NLRP3、IL-1β和IL-6的mRNA表达量均降低，IL-33-OE组的IL-33、NLRP3、IL-1β和IL-6的mRNA表达量增加。BMMSC中钙离子荧光降低，而IL-33-OE组中钙离子荧光升高。si-IL-33组细胞线粒体中JC-1以聚合物形式存在，呈明亮的红色荧光，细胞中的绿色荧光非常弱；说明si-IL-33组细胞线粒体稳定，线粒体功能尚在。使用IL-33-OE质粒处理使线粒体膜电位下降后，JC-1不能以聚合物形式存在于线粒体基质中，此时线粒体内红色荧光强度显著降低，而细胞质中的绿色荧光显著增强。si-IL-33组小鼠血清中IL-1β、IL-6、NLRP3的含量明显降低，而IL-33-OE组小鼠血清中IL-1β、IL-6、NLRP3的含量明显升高。si-IL-33组几乎未见炎细胞浸润，炎症缓解，上皮细胞正常。si-IL-33组肺组织的纤维增生部分趋于正常。与模型组相比，si-IL-33组的支气管壁总面积(WAt)/支气管基底膜周径(Pbm)和气管壁平滑肌面积(WAm)/Pbm降低，IL-33-OE组的WAt/Pbm和WAm/Pbm增加。结论敲低IL-33通过下调NLRP3、IL-1β、IL-6表达抑制哮喘小鼠的炎症反应。

关键词

哮喘 / 白细胞介素33(IL-33) / 含pyrin结构域核苷酸结合寡聚结构域样受体家族蛋白3(NLRP3) / IL-1β / IL-6