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背景:脓毒症(sepsis)是指由感染引起的全身炎症反应综合征(systemic inflammatory response syndrome, SIRS),临床上证实有细菌存在或有高度可疑感染灶。革兰阴性菌感染后数小时即可发生脓毒症性休克,主要表现为血压急剧下降、发热、腹泻与弥散性凝血等症状。在临床上,脓毒症导致的脓毒症性休克是重症监护患者最常见的死亡原因,死亡率可达20%~80%。多发伤患者一旦出现脓毒症、多器官功能障碍等并发症,往往预后较差。创伤(多发伤)并发的脓毒症是众多学者及实验室近年研究的热门课题之一,虽然国际上早就提出脓毒症诊断的PIRO分级系统概念,但患者发生脓毒症的病因、背景(如年龄、基础疾病或基础状态)等的不同,影响因素多样复杂,使得脓毒症分子机制仍未能完全阐明。目前,脓毒症机制研究涉及到复杂的全身炎症网络效应、基因多态性、免疫功能障碍、凝血功能异常、组织损伤以及宿主对不同感染病原微生物及其毒素的异常反应等多个方面,与机体多系统、多器官病理生理改变密切相关。蛋白质磷酸酶-2A (protein phosphatae2A, PP2A)是真核生物体内的主要丝/苏氨酸蛋白磷酸酶,在结构上拥有很多不同基因编码的亚基,并且分别组成多种不同的PP2A全酶,参与到细胞周期、DNA复制、信号转导、细胞分化和细胞恶性转化等多种细胞生物学事件,目前在酵母,果蝇和小鼠等生物学模型的研究中已经发现PP2A在细胞周期调控,形态以及发育中的作用,同时它又在信号转导的级联反应中与其他磷酸化酶和激酶相互作用,构成调节大分子调控下游信号的转导,也可以通过可逆性磷酸化使已磷酸化激活的蛋白质脱磷酸,在信号传导中承担负性调节的作用。国外已有学者认为PP2A是关键性的炎症细胞信号内源性调节因子,并且在脓毒症引起的血管内皮细胞功能障碍分子机制中发挥重要作用,是有实用价值的治疗脓毒症的药理作用靶点。磷脂酶D(phospholipase D, PLD)分1-2型普遍存在于细菌、真菌以及哺乳动物中。在病原微生物中,PLD作为毒力决定因子在减数分裂、孢子形成等过程中起作用;在哺乳动物细胞中,PLD主要在胞膜转运、调节有丝分裂和细胞肌动蛋白骨架等一些信号转导中起作用。在病原菌感染宿主细胞的过程中,病原体和宿主细胞的PLD都被激活并发生级联反应,病原菌PLD可调节自身肌动蛋白丝的聚合和重排,并引起宿主细胞局部肌动蛋白丝的集聚,诱导宿主细胞对其吞噬。深入探讨PLD激活对感染发生的调控作用对透彻理解病原菌感染宿主细胞的分子机制具有重要意义。国外对PLDl在脓毒症分子机制中的作用的研究已展开。C-jun氨基末端激酶(c-jun N-terminal Kinase, JNK)信号通路是丝裂原激活的蛋白激酶(mitogenactivatedproteinkinase, MAPK)中重要的通路之一,它位于胞质,包含双磷酸化功能区(由三种氨基酸Thr、Pro和Tyr组成)与c-junN端的活化区结合并使其第63、73位丝氨酸残基磷酸化,JNK的活化是通过其氨基末端残基磷酸化实现的,一旦被激活,胞浆中的JNK移位到细胞核中。JNK信号通路在细胞周期、生产、凋亡和细胞应激等多种生理和病理过程中起重要作用。物理、化学因素引起的细胞外环境变化及致炎细胞因子调节此通路。在严重感染,特别是在脓毒症期,相关资料显示JNK信号通路受到抑制,使机体清除有害物质能力下降,损害加重。从目前资料来看,国外学者倾向认为PP2A、PLD1在脓毒症分子机制中可能抑制JNK信号传导通路,从而抑制相关细胞因子的表达而导致宿主感染过程加重。但上述研究均在人为控制条件的细胞株及动物模型上完成,至今无人在脓毒症实例中验证相关理论,故上述研究结论的可靠性及意义受到一定影响。此外,PP2A、PLD1在脓毒症分子机制中关联性研究仍未见报道。目的:本研究旨在通过对合并脓毒症的多发伤患者血液中粒细胞PP2A、PLD1表达、活性及定量变化分析,同时验证PP2A/PLD1与JNK信号通路的关联性,为进一步完善脓毒症分子机制提供一种新的途径和补充。方法:1.检测24例脓毒症多发伤患者、22例非脓毒症多发伤患者发病第1d、7d及15例正常人血液中PP2A与c-jun/JNKmRNA水平及蛋白表达情况。并结合每位患者的重症监护室(Intensive care unit, ICU)住院天数(Length of stay, LOS)、序贯脏器衰竭评分系统(Sequential Organ Failure Assessment, SOFA)和多器官功能衰竭(Multiple Organ Dysfunction, MOD)分数,将各变量两两之间进行相关性分析。同时,利用受试者工作特征曲线(Receiver-operating-characteristic, ROC)分析PP2A对脓毒症的诊断效率。2.将脓毒症患者血液中粒细胞PP2A、PLD1、JNK蛋白表达与健康志愿对照者进行对比,观察是否存在某种关联性。3.利用人单核细胞白血病细胞株(Human acute monocytic leukemia, THP-1),经脂多糖(Lipopolysaccharide, LPS)刺激,模拟脓毒症环境,应用蛋白免疫印迹法(Western-blot, WB)、免疫共沉淀(Co-Immunoprecipitation, Co-IP)技术,检测PP2A、PLDl及JNK的表达并测定JNK活性及三者之间的相互作用。4.利用LPS刺激THP-1细胞后,采用siRNA (Small interfering RNA)阻断PP2A表达,检测JNK信号通路、JNK活性及PLD1表达,以进一步说明三者在通路中可能的关联性。结果:1.脓毒症患者PP2A的蛋白及mRNA表达高于非脓毒症患者或健康对照者。此外,c-jun/JNK蛋白及mRNA表达随着PP2A表达增高而明显减弱。在发病的第1d、7d, PP2A表达与LOS、SOFA和MOD分数呈正相关。ROC曲线分析提示,在本次实验中,PP2A分辨脓毒症与非脓毒症的敏感度是87.5%。2.检测脓毒症患者与健康对照者PP2A、PLD1、JNK蛋白表达,在健康对照组中PLD1、JNK表达正常,而PP2A表达减弱或消失。在脓毒症组中则相反,PP2A明显表达,对应PLD1、JNK;表达明显减弱或消失。提示三者在脓毒症中可能存在一定关联性。3.在THP-1细胞株中,利用Co-IP检测了PP2A、PLD1及JNK三者关系,结果显示三者之间存在着相互作用,同时发现JNK活性在细胞株感染了LPS后下降,提示三者在脓毒症发生机制中共同发挥作用。4.经LPS感染的THP-1细胞株,利用siRNA阻断PP2A表达后,PLD1、JNK蛋白表达及JNK活性恢复。结论:1.在脓毒症中,PP2A负性调节JNK信号通路,是潜在的生物标志物。2.在脓毒症中,PP2A、PLD1、JNK三者相互作用存在一定关联性。3.在脓毒症期,JNK信号通路受抑制与蛋白PP2A、PLD1所起的作用有关联。其中,蛋白PP2A发挥主导作用。可能存在一条由PP2A介导,PLD1参与调节JNK信号通路的旁路途径