PTPRO抑制剂通过PI3K/AKT相关信号减轻脓毒症相关脑病脑微血管内皮细胞骨架重排和焦亡

摘要

目的 脓毒症相关脑病(SAE)是脓毒症常见且严重的并发症，其发生与血脑屏障(BBB)功能紊乱和脑微血管内皮细胞损伤密切相关。受体O型蛋白酪氨酸磷酸酶(PTPRO)在炎症信号转导和细胞增殖功能调控中发挥重要作用，但其在SAE中调控脑内皮屏障功能的作用及机制尚不清楚。本研究旨在探讨PTPRO抑制剂对脑微血管内皮细胞骨架重排和焦亡的影响及其分子机制。方法 采用腹腔注射脂多糖(LPS)建立小鼠SAE模型，检测脑实质炎症因子水平，并通过脑组织白蛋白和Evans blue渗漏评价BBB通透性变化。体外以LPS刺激小鼠脑微血管内皮细胞系bEnd.3细胞，采用免疫荧光、跨内皮细胞电阻(TEER)和Western blot等方法检测PTPRO表达、纤维状肌动蛋白(F-actin)骨架重排、单层屏障功能、半胱天冬酶11/消皮素D(caspase-11/GSDMD)相关焦亡分子事件以及磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B(PI3K/AKT)磷酸化变化，并以PTPRO siRNA对药理学抑制结果进行交叉验证。结果 LPS腹腔注射显著诱导小鼠脑实质中白细胞介素1β(IL-1β)和IL-6表达水平升高，并增加脑组织白蛋白和Evans blue的渗漏；PTPRO抑制剂预处理可明显减轻LPS诱导的BBB通透性破坏程度。体外实验显示，LPS刺激显著上调bEnd.3细胞中PTPRO的表达水平，降低单层TEER,诱导F-actin骨架重排、细胞收缩及细胞间隙形成，并增加caspase-11和GSDMD-N水平；PTPRO抑制剂或PTPRO siRNA干预均可不同程度逆转上述变化，同时伴随PI3K和AKT磷酸化水平下降。结论 PTPRO抑制剂可减轻LPS诱导的脑微血管内皮细胞骨架重排、屏障功能损伤及caspase-11/GSDMD相关焦亡分子事件，其作用可能与PI3K/AKT相关信号通路变化有关。

关键词

脓毒症相关脑病(SAE) / PTPRO / 血脑屏障(BBB) / 脑微血管内皮细胞 / 细胞骨架

基金资助

安徽省自然科学基金面上项目(2408085MH234); 安徽省教育厅优秀科研创新团队项目(2025AHGXZK10005); 2024年炎症相关性疾病基础与转化研究安徽省重点实验室开放课题项目(YZ2024D07); 蚌埠医科大学重点支持和培育学科领域专项(2024bypy012); 2024年蚌埠医科大学首届龙湖英才教学骨干人才项目(LH250203004)