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衣康酸通过抑制神经损伤诱导蛋白1介导的质膜破裂减轻脓毒症急性肺损伤巨噬细胞泛凋亡
1
作者
陈梦瑞
谭小华
+3 位作者
钟文静
沙涵茜
梁丽莹
刘绍坤
《中南大学学报(医学版)》
2025年第6期970-985,共16页
目的:脓毒症急性肺损伤(sepsis-associated acute lung injury,S-ALI)是加强监护病房(intensive care unit,ICU)患者的重要致死原因之一,其发病机制尚未完全阐明,仍缺乏有效的治疗措施。巨噬细胞溶解性细胞死亡是SALI炎症级联反应的关...
目的:脓毒症急性肺损伤(sepsis-associated acute lung injury,S-ALI)是加强监护病房(intensive care unit,ICU)患者的重要致死原因之一,其发病机制尚未完全阐明,仍缺乏有效的治疗措施。巨噬细胞溶解性细胞死亡是SALI炎症级联反应的关键病理机制。其中,泛凋亡(PANoptosis)是以泛凋亡小体组装及激活为特征的新型溶解性细胞死亡方式,而神经损伤诱导蛋白1(ninjurin 1,NINJ1)作为一种新型膜成孔蛋白,在泛凋亡质膜破裂(plasma membrane rupture,PMR)中发挥关键作用。衣康酸在机体抗炎反应中发挥重要作用,但衣康酸在S-ALI巨噬细胞泛凋亡中的作用仍未阐明。本研究通过探讨衣康酸对S-ALI巨噬细胞泛凋亡的影响,旨在为治疗S-ALI提供新思路。方法:采用6~8周龄、体重18~20 g雄性无特定病原体(specific pathogen free,SPF)级C57BL/6J小鼠为实验对象,经腹腔注射脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)建立经典S-ALI小鼠模型;采用蛋白质印迹法观察S-ALI模型小鼠肺组织泛凋亡小体相关蛋白质的表达变化,蛋白质印迹法、实时逆转录聚合酶链反应(real-time reverse transcription polymerase chain reaction,real-time RT-PCR)及糖代谢组学检测S-ALI模型小鼠肺组织内衣康酸代谢途径相关酶表达及衣康酸含量的变化。采用原代腹腔巨噬细胞(peritoneal macrophages,PMs)开展细胞水平实验;采用衣康酸衍生物4-辛基衣康酸酯(4-octyl itaconate,4-OI)预处理小鼠原代PMs,加入肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor alpha,TNF-α)和γ干扰素(interferon gamma,IFN-γ)诱导巨噬细胞泛凋亡。采用细胞计数试剂盒8(cell counting kit-8,CCK-8)评估4-OI对巨噬细胞的毒性作用;蛋白质印迹法检测泛凋亡巨噬细胞衣康酸代谢途径相关酶的表达和4-OI对泛凋亡巨噬细胞泛凋亡小体相关蛋白质表达的影响,检测S-ALI模型小鼠肺组织内及泛凋亡巨噬细胞NINJ1蛋白的表达;活细胞染料FM4-64荧光染色检测4-OI处理对泛凋亡巨噬细胞PMR的改变,免疫荧光染色检测4-OI对泛凋亡巨噬细胞NINJ1蛋白表达及膜定位的影响;乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)试剂盒检测4-OI对培养液上清及外周血血清中LDH释放的影响;非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳检测S-ALI小鼠肺组织内NINJ1多聚体形成和4-OI对泛凋亡巨噬细胞NINJ1多聚体蛋白质表达的影响。结果:S-ALI模型小鼠肺组织中泛凋亡小体[NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(NOD-like receptor thermal protein domain associated protein 3,NLRP3)、Gasdermin D(GSDMD)、Z-DNA结合蛋白1(Z-DNA binding protein 1,ZBP1)、胱天蛋白酶(caspase)-1和caspase-3]相关蛋白质表达显著上调,混合系蛋白激酶样结构域蛋白(mixed lineage kinase domain-like protein,MLKL)S345磷酸化水平升高(均P<0.05),糖代谢组学显示衣康酸含量代偿性升高;泛凋亡巨噬细胞衣康酸合成酶顺乌头酸脱羧酶1(aconitate decarboxylase 1,ACOD1)m RNA和免疫应答基因1(immunoresponsive gene 1,IRG1)蛋白质表达均显著上调(均P<0.01)。4-OI可显著抑制泛凋亡巨噬细胞泛凋亡小体相关蛋白质的表达,逆转泛凋亡巨噬细胞培养液上清LDH的释放,恢复质膜完整性。同时,4-OI可显著抑制泛凋亡巨噬细胞成孔膜蛋白NINJ1的表达及其在细胞膜上寡聚。结论:衣康酸可能通过抑制成孔蛋白NINJ1介导的PMR减轻巨噬细胞泛凋亡,本研究结果有望为S-ALI临床治疗提供新思路。
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关键词
脓毒症急性肺损伤
巨噬细胞
泛凋亡
衣康酸
质膜破裂
神经损伤诱导蛋白1
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题名
衣康酸通过抑制神经损伤诱导蛋白1介导的质膜破裂减轻脓毒症急性肺损伤巨噬细胞泛凋亡
1
作者
陈梦瑞
谭小华
钟文静
沙涵茜
梁丽莹
刘绍坤
机构
中南大学
湘雅
基础
医学院
生理学系
出处
《中南大学学报(医学版)》
2025年第6期970-985,共16页
基金
国家临床重点专科建设项目
国家自然科学基金(82400108)
+1 种基金
湖南省卫生健康委员会科研计划项目(B202303028704)
湖南省自然科学基金(2023JJ30768)。
文摘
目的:脓毒症急性肺损伤(sepsis-associated acute lung injury,S-ALI)是加强监护病房(intensive care unit,ICU)患者的重要致死原因之一,其发病机制尚未完全阐明,仍缺乏有效的治疗措施。巨噬细胞溶解性细胞死亡是SALI炎症级联反应的关键病理机制。其中,泛凋亡(PANoptosis)是以泛凋亡小体组装及激活为特征的新型溶解性细胞死亡方式,而神经损伤诱导蛋白1(ninjurin 1,NINJ1)作为一种新型膜成孔蛋白,在泛凋亡质膜破裂(plasma membrane rupture,PMR)中发挥关键作用。衣康酸在机体抗炎反应中发挥重要作用,但衣康酸在S-ALI巨噬细胞泛凋亡中的作用仍未阐明。本研究通过探讨衣康酸对S-ALI巨噬细胞泛凋亡的影响,旨在为治疗S-ALI提供新思路。方法:采用6~8周龄、体重18~20 g雄性无特定病原体(specific pathogen free,SPF)级C57BL/6J小鼠为实验对象,经腹腔注射脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)建立经典S-ALI小鼠模型;采用蛋白质印迹法观察S-ALI模型小鼠肺组织泛凋亡小体相关蛋白质的表达变化,蛋白质印迹法、实时逆转录聚合酶链反应(real-time reverse transcription polymerase chain reaction,real-time RT-PCR)及糖代谢组学检测S-ALI模型小鼠肺组织内衣康酸代谢途径相关酶表达及衣康酸含量的变化。采用原代腹腔巨噬细胞(peritoneal macrophages,PMs)开展细胞水平实验;采用衣康酸衍生物4-辛基衣康酸酯(4-octyl itaconate,4-OI)预处理小鼠原代PMs,加入肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor alpha,TNF-α)和γ干扰素(interferon gamma,IFN-γ)诱导巨噬细胞泛凋亡。采用细胞计数试剂盒8(cell counting kit-8,CCK-8)评估4-OI对巨噬细胞的毒性作用;蛋白质印迹法检测泛凋亡巨噬细胞衣康酸代谢途径相关酶的表达和4-OI对泛凋亡巨噬细胞泛凋亡小体相关蛋白质表达的影响,检测S-ALI模型小鼠肺组织内及泛凋亡巨噬细胞NINJ1蛋白的表达;活细胞染料FM4-64荧光染色检测4-OI处理对泛凋亡巨噬细胞PMR的改变,免疫荧光染色检测4-OI对泛凋亡巨噬细胞NINJ1蛋白表达及膜定位的影响;乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)试剂盒检测4-OI对培养液上清及外周血血清中LDH释放的影响;非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳检测S-ALI小鼠肺组织内NINJ1多聚体形成和4-OI对泛凋亡巨噬细胞NINJ1多聚体蛋白质表达的影响。结果:S-ALI模型小鼠肺组织中泛凋亡小体[NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(NOD-like receptor thermal protein domain associated protein 3,NLRP3)、Gasdermin D(GSDMD)、Z-DNA结合蛋白1(Z-DNA binding protein 1,ZBP1)、胱天蛋白酶(caspase)-1和caspase-3]相关蛋白质表达显著上调,混合系蛋白激酶样结构域蛋白(mixed lineage kinase domain-like protein,MLKL)S345磷酸化水平升高(均P<0.05),糖代谢组学显示衣康酸含量代偿性升高;泛凋亡巨噬细胞衣康酸合成酶顺乌头酸脱羧酶1(aconitate decarboxylase 1,ACOD1)m RNA和免疫应答基因1(immunoresponsive gene 1,IRG1)蛋白质表达均显著上调(均P<0.01)。4-OI可显著抑制泛凋亡巨噬细胞泛凋亡小体相关蛋白质的表达,逆转泛凋亡巨噬细胞培养液上清LDH的释放,恢复质膜完整性。同时,4-OI可显著抑制泛凋亡巨噬细胞成孔膜蛋白NINJ1的表达及其在细胞膜上寡聚。结论:衣康酸可能通过抑制成孔蛋白NINJ1介导的PMR减轻巨噬细胞泛凋亡,本研究结果有望为S-ALI临床治疗提供新思路。
关键词
脓毒症急性肺损伤
巨噬细胞
泛凋亡
衣康酸
质膜破裂
神经损伤诱导蛋白1
Keywords
sepsis-associated acute lung injury
macrophages
PANoptosis
itaconic acid
plasma membrane rupture
ninjurin-1
分类号
R459.7 [医药卫生]
R563 [医药卫生—急诊医学]
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被引量
操作
1
衣康酸通过抑制神经损伤诱导蛋白1介导的质膜破裂减轻脓毒症急性肺损伤巨噬细胞泛凋亡
陈梦瑞
谭小华
钟文静
沙涵茜
梁丽莹
刘绍坤
《中南大学学报(医学版)》
2025
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