线粒体DNA介导细胞焦亡放大肺泡巨噬细胞炎症反应

Pyroptosis mediated by mitochondrial DNA amplifies the inflammatory response of alveolar macrophage

摘要:

目的 观察线粒体DNA(mtDNA)对脂多糖(LPS)诱导的大鼠肺泡巨噬细胞炎症反应的放大作用,并初步探讨其可能机制.方法 提取SD大鼠肝脏组织mtDNA,采用超微量分光光度计及1%琼脂糖凝胶电泳检测其浓度及质量.分离和培养SD大鼠肺泡巨噬细胞,取处于对数生长期的细胞,并将其分为磷酸盐缓冲液(PBS)对照组、LPS组、mtDNA组和LPS+mtDNA组4组,前3组分别在肺泡巨噬细胞培养基中加入等体积的PBS、LPS 1 mg/L或mtDNA 10 mg/L刺激6 h和12 h;LPS+mtDNA组在肺泡巨噬细胞培养基中加入1 mg/L LPS刺激6 h后再加入10 mg/L mtDNA共同刺激6 h.采用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测细胞上清液中白细胞介素-1β(IL-1β)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)含量;采用蛋白质免疫印迹试验(Western Blot)检测细胞焦亡关键蛋白Gasdermin D(GSDMD)的表达.结果 ① 所提取的大鼠肝脏组织mtDNA在波长260 nm和280 nm处的吸光度比值(A260/280)介于1.8~2.0,琼脂糖凝胶电泳可见大小约16 kb的单一条带.② LPS、mtDNA分别刺激肺泡巨噬细胞6 h和12 h后IL-1β、TNF-α含量均较PBS组明显升高.LPS刺激6 h后再加入mtDNA共同刺激6 h组IL-1β含量较LPS 12 h组进一步升高(ng/L:366.27±23.35比154.70±23.32,1<0.01),而TNF-α含量与LPS 12 h组相比差异无统计学意义(ng/L:836.13±25.01比802.67±30.48,1>0.05).③ LPS组、mtDNA组、LPS+mtDNA组GSDMD蛋白表达均较PBS组明显升高(GSDMD/β-actin:1.77±0.05、1.65±0.04、2.40±0.05比1.00±0.02,均1<0.01),且LPS+mtDNA组GSDMD蛋白表达较LPS组进一步升高(1<0.01).结论 mtDNA对LPS诱导的大鼠肺泡巨噬细胞炎症反应具有放大作用,其机制可能与mtDNA增加细胞焦亡有关.

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