半乳糖凝集素-3通过PI3K/Akt/mTOR通路促进巨噬细胞自噬分化

摘要

目的 探讨半乳糖凝集素-3(galectin-3, Gal-3)通过磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B/哺乳动物雷帕霉素靶点(phosphatidylinositol 3-kinase/protein kinase B/mammalian target of rapamycin, PI3K/Akt/mTOR)通路调控巨噬细胞自噬及极化的作用,为炎性疾病的靶向治疗提供新的理论依据。方法 采用RAW264.7细胞,实验分为4组:对照组(不作处理)、模型组(100 nmol/L雷帕霉素诱导自噬6 h)、Gal-3过表达组(Gal-3 OE组,转染pcDNA3.1-Gal-3质粒)及敲低组(Gal-3 KD组,感染shRNA-Gal-3慢病毒)。采用免疫荧光法检测微管相关蛋白1轻链3B(microtubule-associated protein 1 light chain 3B, LC3B)水平、Western blotting法检测自噬标志物p62及PI3K/Akt/mTOR通路相关蛋白;流式细胞术评估巨噬细胞极化(CD86/CD206)及凋亡情况;酶联免疫吸附试验检测炎症因子[(肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor-α, TNF-α)、白细胞介素6(interleukin-6,IL-6)、白细胞介素10(interleukin-10,IL-10)、转化生长因子β(transforming growth factor-β, TGF-β)]水平;RT-qPCR法检测自噬相关基因精氨酸酶1(arginase 1,Arg-1)和诱导型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase,iNOS)表达;荧光染色法测定活性氧(reactive oxygen species, ROS)水平。结果 与模型组相比,Gal-3 OE组p-PI3K、p-Akt、p-mTOR水平下调(P<0.01),LC3B升高(P<0.05),差异有统计学意义;CD206阳性细胞比例、IL-10、TGF-β及Arg-1 mRNA表达升高(P<0.01),iNOSmRNA表达降低(P<0.01),差异有统计学意义;同时ROS水平与细胞凋亡率升高(P<0.05)。Gal-3 KD组则呈现相反效应。结论 Gal-3通过抑制PI3K/Akt/mTOR通路参与巨噬细胞自噬及M2型极化,伴随ROS依赖性凋亡调控。

关键词

半乳糖凝集素-3 / 磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B/哺乳动物雷帕霉素靶点 / 自噬 / 活性氧 / 凋亡

基金资助

湖北省卫生健康委员会科研项目(WJ2021Z417); 武汉市医学科研项目(WX21Q11)