Mfn2介导脓毒症CD4+T免疫功能损害的作用及与Stim1/SOCE关系

来源 :温州医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yushu522216869
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目的:脓毒症(sepsis)是严重创伤、感染、休克和外科大手术应激后常见的并发症,是导致临床危重病患者死亡的重要原因。研究发现CD4+T淋巴细胞免疫功能抑制是脓毒症致病过程中的关键环节。我们前期研究发现,线粒体融合蛋白2(mitofusin-2,Mfn2)在维持和调节CD4+T淋巴细胞功能中发挥重要作用,并可能与基质相互作用分子(stromal interaction molecules1,STIM1)介导的钙库操纵性钙离子内流(store-operated Ca2+ entry,SOCE)有关,但其机制仍有待阐明。本研究通过构建脓毒症小鼠模型,动态观察CD4+T淋巴细胞Mfn2、Stim1表达水平的变化及胞浆钙离子水平和免疫功能状态的改变,并通过基因转染技术调控Mfn2表达,进一步阐述Mfn2在CD4+T淋巴细胞免疫功能及钙离子信号机制中的作用,此外运用免疫共沉淀技术从分子生物学角度论证Mfn2与Stim1蛋白间的相互作用,探讨STIM1/SOCE在Mfn2调节CD4+T淋巴细胞免疫功能中的作用。  方法:体外常规分离小鼠脾脏CD4+T淋巴细胞,并给予Con A(刀豆素蛋白A)刺激性培养。实验一:构建CLP模型,实验分为四组:Normal组、Sham组、CLP-1d组、CLP-3d组,常规分离培养小鼠脾脏CD4+T淋巴细胞,Western blot与Real time-PCR法观察Mfn2与Stim1表达水平变化,Elisa方法检测IL-2、IL-4、IFN-γ因子分泌水平与细胞极化(IFN-γ/IL-4)情况,流式细胞术检测胞浆钙离子、Elisa方法检测NFAT活化情况。实验二:体外常规分离培养小鼠脾脏CD4+T淋巴细胞,通过基因转染调控Mfn2表达后,Elisa方法观察IL-2、IL-4、IFN-γ因子分泌水平与细胞极化(IFN-γ/IL-4)情况,流式细胞术检测SOCE水平改变,并运用免疫共沉淀技术体外检测Mfn2与Sfim1蛋白间的相互作用。  结果:1.(1)脓毒症状态下CD4+T淋巴细胞免疫功能改变:Normal组与Sham相比,IL-2、IFN-γ、IL-4分泌水平均无显著性差异,CLP-1d组(P<0.05)、CLP-3d组(P<0.01)其IL-2分泌水平均较假手术组明显降低,CLP-1d组、CLP-3d组其IFN-γ、IL-4分泌水平均较假手术组明显降低(P<0.01)。而细胞极化(IFN-γ/IL-4)的状态Normal组与Sham相比无显著性差异,CLP-1d组、CLP-3d组明显向Th2方向极化(P<0.05),表明脓毒症状态下CD4+T淋巴细胞免疫功能受到抑制。(2)脓毒症模型小鼠CD4+T淋巴细胞胞浆钙离子水平改变:正常组与Sham相比无显著性差异(P>0.05);CLP-1d组、CLP-3d组胞浆钙离子水平较Sham组明显下降(P<0.01);(3)脓毒症模型小鼠CD4+T淋巴细胞NFAT活性的改变:Normal组与Sham相比NFAT活性无显著性差异(P>0.05);CLP-1d组细胞较Sham组NFAT活性明显下降(P<0.01); CLP-3d组细胞NFAT活性较Sham组有所下降(P<0.05)。(4)脓毒症时CD4+T淋巴细胞Mfn2与Sfim1蛋白水平、mRNA水平表达的变化假手术组与正常组相比,Mfn2、Stim1蛋白水平、mRNA水平均未见显著性差异,Mfn2蛋白水平的检测显示CLP-1d组、CLP-3d组较假伤组明显降低(P<0.01),而mRNA水平检测也表明CLP-1d组、CLP-3d组较假伤组明显降低(P<0.05)。Stim1蛋白水平、mRNA水平的检测显示CLP-1d组、CLP-3d组较假伤组明显降低(P<0.01),而mRNA水平检测也表明CLP-1d组、CLP-3d组较假伤组明显降低(P<0.05)。2.(1)抑制Mfn2表达对CD4+T淋巴细胞免疫功能状态的影响:与空载体病毒组相比较,Mfn2表达的下调导致了IL-2(P<0.05)、IFN-γ(Th1;P<0.01)和IL-4(Th2;P<0.01)型细胞因子分泌水平显著降低;IFN-γ/IL-4比值也有所下降(P<0.05)。(2)下调Mfn2对CD4+T淋巴细胞Tg激发胞外钙离子内流(SOCE)的影响:正常组与空载体组比较无明显差异,而Mfn2基因抑制组其SOCE水平较空载体组明显下降,差异具有统计学意义(P<0.01)。(3)下调Mfn2对CD4+T淋巴细胞胞浆钙离子水平及NFAT活性的影响:M丘2基因抑制组胞浆钙离子水平与NFAT水平明显降低(P<0.05)。(4)免疫共沉淀技术检测Mfn2与Stim1之间关系:Mfn2与Stim1之间存在蛋白与蛋白间的相互作用。  结论:1.脓毒症状态下CD4+T淋巴细胞整个免疫功能明显受到抑制,细胞胞浆钙离子水平与NFAT活性也明显下降,同时伴随着Mfn2与Stim1无论蛋白还是基因水平的明显下调,提示Mfn2与Stim1都可能参与了脓毒症所致CD4+T淋巴细胞免疫功能状态的改变。2.抑制Mfn2表达可导致CD4+T淋巴细胞SOCE水平的降低以及免疫功能的损害,同时胞浆钙离子水平与NFAT活性也明显下降,此外免疫共沉淀技术证实Mfn2与Stim1之间存在蛋白与蛋白间的相互作用,Mfn2参与脓毒症CD4+T淋巴细胞免疫抑制的形成,且Mfn2可能通过Stim1及其介导SOCE调节免疫功能的改变。
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