ZLN005通过上调PGC-1α表达诱导巨噬细胞的M2型分化减轻脓毒症引起的急性肺损伤

摘要

目的:在脓毒症诱导的急性肺损伤(ALI)中探究小分子化合物ZLN005的作用及相关机制。方法:利用盲肠结扎穿孔(CLP)术建立小鼠脓毒症诱导的急性肺损伤模型,并按处理方式的不同将小鼠分为四组,假手术(Sham)组,ZLN005组、CLP组及CLP+ZLN005组;应用RT-PCR、免疫荧光染色及Western blot实验检测各组小鼠肺组织中过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子-1α(PGC-1α)的mRNA及蛋白表达水平;ELISA检测肺泡支气管灌洗液(BALF)中炎症因子TNF-α、IL-1β、IL-6和IL-10的含量;HE染色观察各组小鼠肺组织病理组织学损伤;统计学方法分析CLP造模7d后各组小鼠的存活率;体外培养小鼠巨噬细胞系RAW264.7,转染靶向沉默PGC-1α的siRNA,RT-PCR及Western blot检测转染效率;利用LPS诱导脓毒症ALI的体外细胞模型,并将RAW264.7细胞分为五组,对照组(NC),ZLN005组,LPS组,LPS+ZLN005+si-NC和LPS+ZLN005+si-PGC-1α;RT-PCR检测各组细胞中M1型巨噬细胞标记物iNOS与MHC-Ⅱ与M2型巨噬细胞标记物Arg1与CD206的mRNA表达水平;Western blot检测各组细胞中AMPK-α的磷酸化水平(p-AMPK-α/AMPK-α)及线粒体生物发生中关键蛋白NRF1、NRF2和mtTFA的蛋白表达。结果:成功建立小鼠脓毒症诱导的急性肺损伤模型;其中,与Sham组比较,ZLN005组与CLP+ZLN005组肺组织中PGC-1α的表达水平显著升高(P<0.05),CLP组中明显降低(P<0.05),但CLP+ZLN005组又较CLP组中PGC-1α的表达显著升高(P<0.05);各组小鼠的BALF、HE染色及术后7d的存活率结果显示,与CLP组和CLP+ZLN005组中BALF中促炎因子TNF-α、IL-1β、IL-6的表达与肺组织病理损伤水平较Sham组或ZLN005组明显升高(P<0.05),抑炎因子IL-10及术后7d的存活率却显著降低(P<0.05),而CLP+ZLN005组又较CLP组明显改善(P<0.05);在体外细胞实验中,与NC组相比,PGC-1α蛋白表达在ZLN005组与LPS+ZLN005组明显升高(P<0.05),LPS组显著降低(P<0.05);转染si-PGC-1α后RAW264.7巨噬细胞中PGC-1的表达被显著抑制(P<0.05);与NC组相比,LPS组、ZLN005+LPS+si-NC组与ZLN005+LPS+si-PGC-1α组中M1型巨噬细胞标记物的mRNA表达水平明显升高(P<0.05),同时ZLN005+LPS+si-NC组的M2型巨噬细胞标记物的mRNA表达也显著升高(P<0.05),但AMPK-α的磷酸化水平与线粒体生物发生中关键蛋白的表达均显著下降(P<0.05);而ZLN005+LPS+si-NC组又较LPS组与ZLN005+LPS+si-PGC-1α中M1型标记物表达显著升高(P<0.05),但M2型标记物与AMPK-α的磷酸化水平与线粒体生发蛋白的蛋白表达均显著降低(P<0.05)。结论:ZLN005能促进PGC-1α的表达以促进M2巨噬细胞的极化来保护脓毒症引起的肺损伤,而其相关作用机制可能与ZLN005通过AMPK信号通路促进线粒体生物发生相关。