沉默PDCD4表达可减轻脓毒症血管内皮细胞损伤：基于改善线粒体动力学

摘要

目的 探究程序性细胞死亡因子4(PDCD4)在缓解脓毒症血管内皮细胞损伤中的作用机制。方法 通过体外分别培养人脐静脉内皮细胞（HUVEC）和小鼠血管内皮细胞（C166）并给予脂多糖（LPS）处理，建立脓毒症血管内皮损伤细胞模型。分别设立对照组（NC）、LPS诱导组（NC+LPS）、si-PDCD4转染组（si-PDCD4）、si-PDCD4转染后LPS诱导组（si-PDCD4+LPS）、si-PDCD4转染后LPS诱导加线粒体分裂激动剂（FCCP）组（si-PDCD4+LPS+FCCP）。通过LC-MS/MS技术，分析PDCD4敲低前后蛋白组学变化。通过RT-PCR检测对照组和LPS组转染前后PDCD4、细胞炎症、凋亡以及线粒体分裂融合相关基因的mRNA表达量的变化；蛋白质印迹法检测线粒体分裂融合关键蛋白FIS1、DRP1和OPA1的表达水平；通过激光共聚焦技术观察JC-1、MitoSOX探针荧光强度以检测线粒体膜电位和线粒体活性氧变化。结果 与对照组相比，LPS组炎症相关指标白介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子（TNF-α）和单核细胞趋化蛋白1(MCP1)基因的mRNA表达升高（P<0.05）;PDCD4在脓毒症血管内皮细胞损伤中高表达（P<0.05）；蛋白组学分析结果表明，PDCD4敲低与线粒体动力学存在相关性；Western blot结果表明与对照组相比，LPS组诱导线粒体分裂蛋白FIS1、DRP1表达增加，融合蛋白OPA1减低（P<0.05）;MitoSOX和JC-1荧光探针结果提示LPS诱导下内皮细胞线粒体发生氧化应激，膜电位显著降低（P<0.05），敲减组的氧化应激和线粒体膜电位有所缓解。PDCD4敲减后的保护效应可被线粒体分裂激动剂FCCP逆转。敲减PDCD4后能够抑制LPS所引起的炎症和氧化应激水平，线粒体分裂和融合指标恢复平衡。结论 沉默PDCD4基因通过调控线粒体的动力学维持线粒体功能正常，减轻氧化应激，从而有利于缓解脓毒症血管内皮细胞损伤。

关键词

脓毒症 / 血管内皮细胞 / 线粒体动力学 / PDCD4 / 炎症

基金资助

国家自然科学基金青年项目（82000537）; 解放军总医院自主创新成长项目（22QNCZ058）;解放军总医院优青培育专项（2020-YQPY-005）