自噬调控中性粒细胞介导PM2.5诱导急性肺损伤

【作者】 李怡君； 崔安凤； 王顺； 陆萌； 王小凯； 任延松； 陈思锋； 向萌；

【机构】 复旦大学基础医学院生理与病理生理学系；

【摘要】 目的:探讨大气颗粒物PM2.5对正常人群外周血血常规各项指标的影响以及自噬介导大气颗粒物PM2.5诱导急性肺损伤的机制。方法:统计学分析大气颗粒物PM2.5对正常人群外周血各类血细胞的影响;建立PM2.5诱导急性肺损伤模型,利用自噬抑制剂3-MA阻断小鼠的全身自噬,HE染色观察3-MA对PM2.5诱导急性肺损伤时肺组织形态的影响;透射电镜观察3-MA对PM2.5诱导肺损伤的超微结构改变;肺湿/干重检测肺含水量,检测肺泡灌洗液(BALF)中白蛋白浓度、有核细胞计数;检测肺组织匀浆中MPO活性水平。在PM2.5诱导HUVECs损伤的细胞模型上,分别利用自噬抑制剂3-MA和LC3siRNA沉默HUVECs自噬,通过透射电镜观察自噬对PM2.5损伤HUVECs超微结构改变;利用Ad-mRFP-GFP-LC3双荧光标记的自噬指示体系来追踪自噬对PM2.5引起的HUVECs自噬流的改变;利用PMN与HUVECs共培养体系,分析HUVECs自噬水平对PM2.5促进PMN粘附的作用。结果:统计学分析结果显示,随着PM2.5污染程度的逐渐升高,正常人群外周血中的中性粒细胞(PMN)呈现上升的趋势(P<0.05)。3-MA阻断小鼠全身自噬后,减轻了PM2.5诱导的急性肺损伤病理表现;肺组织含水量、FITC-BSA浓度及细胞计数明显降低(P<0.05);PMN的浸润(MPO活力显著下降);电镜观察,线粒体肿胀程度减轻,自噬小体数量减少,与细胞水平结果一致。Ad-mRFP-GFPLC3双荧光标记的自噬指示体系显示,PM2.5可以促进自噬流顺畅进行,自噬溶酶体形成;3-MA阻断或LC3siRNA沉默HUVECs自噬水平后,可以有效阻断或干扰PM2.5增强的自噬流进程和自噬溶酶体形成。粘附实验显示,PM2.5作用HUVECs 4小时后,可促进PMN向HUVECs的粘附,3-MA作用或LC3siRNA阻断或沉默自噬后,PMN向HUVECs的粘附显著减少。结论:PM2.5上调正常人群的外周血PMN的水平,小鼠体内自噬水平的降低有利于减轻PMN的浸润和急性肺损伤的发生,尤其是抑制血管内皮细胞的自噬可抑制PM2.5活化的PMN与血管内皮细胞的粘附。更多还原