2023年中国毒理学会第九次全国青年科技大会(中国.厦门)　　低剂量LPS预处理通过促进肺细胞自噬缓解LPS诱导肺细胞焦亡

【作者】 汪花； 罗叶心； 汪甜甜； 欧阳孔雯； 朱华龙； 王华；

【机构】 安徽医科大学公共卫生学院卫生毒理学系,环境毒理学安徽高校省级重点实验室；

【摘要】 目的已知低剂量脂多糖(LPS)的预处理诱导高剂量LPS对随后的继发性攻击反应呈低下状态,然而其机制尚不明确。本课题首先探讨低剂量LPS预处理缓解高剂量LPS诱导的青春期小鼠肺细胞焦亡,接着主要阐明细胞自噬激活在低剂量LPS预处理缓解高剂量LPS暴露所致肺细胞焦亡的作用及机制。方法动物实验研究一,为探究LPS对小鼠急性肺损伤和肺细胞焦亡的影响:90只CD-1,ICR4周雄鼠适应性喂养一周后,被随机分组,腹腔注射LPS(5mg/kg)根据给药时间分为0h、2 h、8 h、24 h组,于24 h同时处死;腹腔注射LPS 1.25mg/kg、LPS 2.5mg/kg均在给药24 h后剖杀。研究二,为探究低剂量LPS预处理对高剂量LPS暴露诱导的急性肺损伤、肺细胞焦亡和肺细胞自噬的影响:5周龄CD-1,ICR雄鼠被随机分为对照组、L-LPS (0.1mg/kg)、H-LPS (5mg/kg)、L-LPS(0.1mg/kg)预处理24h+H-LPS (5mg/kg)组,且所有小鼠均在LPS给药8h和24h剖杀。研究三:为探究细胞自噬在低剂量LPS预处理缓解高剂量LPS暴露诱导青春期小鼠肺细胞焦亡的机制,随机分为对照组、3MA、Rap、L-LPS (0.1mg/kg)、3MA+L-LPS(0.1mg/kg)预处理24 h+H-LPS(5mg/kg)组,Rap+L-LPS (0.1mg/kg)预处理24h+H-LPS (5mg/kg)组,且所有小鼠均在LPS给药8h后剖杀。结果首先,我们建立了不同时点,不同剂量LPS暴露诱导青春期小鼠急性肺损伤的模型。同时,LPS暴露上调了青春期小鼠肺细胞GSDMD、NLRC4和NLRP3炎症小体蛋白表达,上调了小鼠肺细胞LC3、Atg5水平,并降低p62蛋白水平。结果显示LPS暴露诱导青春期小鼠肺细胞焦亡和细胞自噬。我们的Western blotting和HE结果显示:低剂量LPS预处理缓解高剂量LPS暴露诱发青春期小鼠肺细胞焦亡和急性肺损伤。且低剂量LPS预处理可以进一步升高高剂量LPS暴露的青春期小鼠肺细胞自噬水平。我们通过3MA抑制剂,发现抑制自噬加重了LPS预处理诱导的青春期小鼠肺细胞焦亡,Rap激活自噬可抑制LPS预处理诱导青春期小鼠肺细胞焦亡。进一步研究表明低剂量LPS预处理通过激活肺细胞自噬降解p62和NLRC4缓解LPS诱导的青春期小鼠肺细胞焦亡和急性肺损伤。结论低剂量LPS预处理诱导的LPS耐受通过激活肺细胞自噬降解p62介导的NLRC4缓解高剂量LPS诱导青春期小鼠肺细胞焦亡和急性肺损伤。该结果为阐明LPS耐受在高剂量LPS暴露诱导青春期小鼠肺细胞焦亡和急性肺损伤中的保护作用和机制提供科学依据,且LPS耐受可能是急性肺损伤的一种有前途的干预方法。详见图1更多还原