WAVE1调控脂多糖诱导的巨噬细胞线粒体代谢异常和炎症反应的机制研究

摘要

目的 探讨WASP家族富含脯氨酸同源蛋白1 (Wiskott-Aldrich syndrome protein family verprolinhomologous protein 1, WAVE1)调控脂多糖（lipopolysaccharide, LPS）诱导的巨噬细胞线粒体代谢异常和炎症反应的机制。方法 构建过表达WAVE1的巨噬细胞系（小鼠BMDM和人THP-1细胞），LPS (500 ng/mL)处理巨噬细胞模拟脓毒症炎症反应，实验分为两部分。第一部分设立对照组、LPS组、空载质粒（LPS+oe-NC）组、WAVE1过表达（LPS+oe-WAVE1）组；第二部分设立LPS组、LPS+oe-NC组、LPS+oe-WAVE1组、外源性高迁移率族蛋白1 (high mobility group box-1, HMGB1)干预（LPS+oe-WAVE1+HMGB1）组。采用RT-PCR法测定线粒体DNA含量，RT-qPCR法检测WAVE1、肿瘤坏死因子-α (tumor necrosis factor-α, TNF-α)、白介素（interleukin, IL）-1β、IL-6 mRNA表达，免疫印迹法检测WAVE1、己糖激酶2、丙酮酸激酶M2蛋白表达，ELISA法检测TNF-α、IL-1β、IL-6、HMGB1含量，JC-1染色法检测线粒体膜电位，Seahorse XP96法检测耗氧率和细胞外酸化率，MitoSOX探针检测线粒体活性氧水平，2-NBDG法检测葡萄糖摄取水平，试剂盒检测丙酮酸激酶活性、乳酸、三磷酸腺苷、HMGB1水平。结果 与对照组相比，LPS组WAVE1蛋白和mRNA表达、线粒体膜电位、耗氧率、线粒体DNA含量降低（P<0.05）,TNF-α、IL-1β、IL-6含量和mRNA表达、线粒体活性氧、葡萄糖摄取、乳酸、三磷酸腺苷、己糖激酶2和丙酮酸激酶M2蛋白表达水平以及细胞外酸化率、丙酮酸激酶活性、HMGB1释放量升高（P<0.05）；与LPS+oe-NC组相比，LPS+oe-WAVE1组WAVE1蛋白和mRNA表达、线粒体膜电位、耗氧率、线粒体DNA含量升高（P<0.05）,TNF-α、IL-1β、IL-6含量和mRNA表达、线粒体活性氧、葡萄糖摄取、乳酸、三磷酸腺苷、己糖激酶2和丙酮酸激酶M2蛋白表达水平以及细胞外酸化率、丙酮酸激酶活性、HMGB1释放量降低（P<0.05）。与LPS+oe-WAVE1组比较，LPS+oe-WAVE1+HMGB1组葡萄糖摄取、乳酸、三磷酸腺苷水平及细胞外酸化率升高（P<0.05）。结论 WAVE1通过调控炎症因子释放、线粒体代谢及HMGB1释放参与调控LPS诱导的巨噬细胞炎症反应。[中国当代儿科杂志，2024,26 (12):1341-1351]

关键词

脓毒症 / WAVE1 / Warburg效应 / 线粒体代谢 / 高迁移率族蛋白1 / 巨噬细胞