TXNIP介導(dǎo)的心肌微血管內(nèi)皮細(xì)胞NLRP3炎性小體活化在心肌缺血再灌注損傷中的機(jī)制研究.pdf

1、冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟病是冠狀動(dòng)脈血管發(fā)生動(dòng)脈粥樣硬化病變而引起血管腔狹窄或阻塞，造成心肌缺血、缺氧或壞死而導(dǎo)致的心臟病，常常被稱(chēng)為“冠心病”。世界衛(wèi)生組織將冠心病分為5大類(lèi)：無(wú)癥狀心肌缺血（隱匿性冠心?。?、心絞痛、心肌梗死、缺血性心力衰竭（缺血性心臟?。┖外?種臨床類(lèi)型。致死率極高，危害極大。
　　現(xiàn)有的研究表明，它的發(fā)生、發(fā)展和高血壓、高血糖、肥胖等多種因素密切相關(guān)。目前針對(duì)冠心病的治療，主要包括藥物治療、手術(shù)治療及溶栓治療

2、。隨著動(dòng)脈搭橋術(shù)、溶栓療法、經(jīng)皮腔內(nèi)冠脈血管成形術(shù)等方法的建立和推廣應(yīng)用，多數(shù)情況下，缺血后再灌注可使組織器官功能得到恢復(fù)，損傷的結(jié)構(gòu)得到修復(fù)，患者病情好轉(zhuǎn)康復(fù)；但有時(shí)缺血后再灌注，不僅不能使心肌功能恢復(fù)，反而加重心肌的功能障礙和結(jié)構(gòu)損傷。此外，心肌梗死面積與再灌注損傷的程度密切相關(guān)。那么心肌缺血再灌注損傷的機(jī)制是什么呢？
　　最近的研究表明在體外實(shí)驗(yàn)中揭示了在心肌微血管內(nèi)皮細(xì)胞中能夠表達(dá)NLRP3，但是在心肌細(xì)胞中幾乎不表達(dá)NL

3、RP3。同樣的，在心肌微血管內(nèi)皮細(xì)胞的模擬缺血再灌注損傷中NLRP3炎性小體被激活，但是在心肌細(xì)胞中卻沒(méi)有被激活。此外，在心肌微血管內(nèi)皮細(xì)胞的模擬缺血再灌注損傷中能夠加強(qiáng)TXNIP和NLRP3相互作用。除此之外，在心肌微血管內(nèi)皮細(xì)胞中TXNIP siRNA能夠降低NLRP3炎性小體的激活和模擬缺血再灌注帶來(lái)的損傷，這也將作為衡量LDH的釋放以及caspase-3的活性。在心肌微血管內(nèi)皮細(xì)胞ROS的清除劑能夠從NLRP3上解離TXNIP并

4、且阻斷NLRP3炎性小體的活性。活性氧在心肌缺血再灌注損傷中發(fā)揮了重要作用，但是NLRP3在心肌缺血再灌注損傷中的功能鮮有報(bào)道。綜上所述，我們提出了在心肌微血管內(nèi)皮細(xì)胞中TXNIP介導(dǎo)的NLRP3炎性小體激活作為心肌缺血再灌注損傷的一個(gè)機(jī)制。阻斷TXNIP/NLRP3信號(hào)來(lái)抑制NLRP3炎性小體的激活也許為緩和心肌缺血再灌注損傷能提供新穎的治療。
　　TXNIP能夠直接結(jié)合TRX，并抑制TRX的活性，直接參與到氧化應(yīng)激中，有文獻(xiàn)研

5、究表明：干涉TXNIP后，能夠減輕缺血再灌注損傷。但TXNIP激活機(jī)制不清楚。根據(jù)對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)的查閱，我們認(rèn)為：在缺血再灌注損傷中存在以下通路：缺血再灌注損傷導(dǎo)致ROS大量釋放，引起TXNIP與TRX分離，進(jìn)而活化了NLRP3炎性小體。ASC為NLRP3與Caspase1之間的相互作用起到了橋梁的作用，使得NLRP3對(duì)炎癥反應(yīng)的激活和繼發(fā)的IL-1β和IL-18過(guò)分泌及表達(dá)水平增加起到重要作用，加劇了缺血心肌的炎癥反應(yīng)。但是，TXNIP是

6、如何活化NLRP3的？以及NLRP3在缺血再灌注損傷中的功能目前尚不清楚。為此，本研究小組進(jìn)行下列的研究工作。
　　目的：在動(dòng)物模型和細(xì)胞模型上探討NLRP3炎性小體和TXNIP在小鼠心肌缺血再灌注損傷中的作用和機(jī)制，為治療心肌缺血在灌注損傷提供新的機(jī)制。
　　方法：將C57BL/6小鼠隨機(jī)分為對(duì)照組和BAY11-7028(NLRP3抑制劑)組、TXNIP siRNA組、NLRP3 siRNA組，每組中一半小鼠通過(guò)心肌缺血再

7、灌注法構(gòu)建缺血再灌注(IR)模型，其余接受假手術(shù)處理。BAY11-7028組術(shù)前10min腹腔注射BAY11-7028。造模成功后對(duì)小鼠進(jìn)行評(píng)分，2，3，5，一氯化三苯基四氮唑染色，并計(jì)算缺血梗死面積，HE染色觀察病理變化，TUNEL染色觀察各組心肌凋亡情況，Western Blot檢測(cè)小鼠心肌組織NLRP3蛋白、TXNIP蛋白表達(dá)，ELISA檢測(cè)小鼠腦組織中 IL-1β、IL-18濃度。在心肌微血管內(nèi)皮細(xì)胞和心肌細(xì)胞中也用Wester

8、n Blot檢測(cè)細(xì)胞模擬缺血再灌后NLRP3蛋白、TXNIP蛋白表達(dá)，ELISA檢測(cè)其中IL-1β、IL-18濃度。
　　結(jié)果：各組IR小鼠心肌損傷程度均重于假手術(shù)小鼠，但是對(duì)照組IR小鼠心肌損傷程度比BAY11-7028組嚴(yán)重。HE染色和TUNEL染色顯示，IR小鼠心肌組織出現(xiàn)明顯損傷，心肌凋亡數(shù)量明顯增多，BAY11-7028可減輕IR造成的病理?yè)p傷程度。與對(duì)照組相比，BAY11-7028組的心肌組織NLRP3蛋白表達(dá)明顯受到

9、抑制并且IL-1β、IL-18的分泌顯著性降低(P<0.05)，TXNIP siRNA組、NLRP3 siRNA組也減輕IR造成的病理?yè)p傷程度及IL-1β、IL-18升高程度明顯降低(P<0.05)。在心肌細(xì)胞中沒(méi)有明顯的變化，但是在心肌微血管內(nèi)皮細(xì)胞模擬缺血再灌注中與動(dòng)物水平結(jié)果一致。
　　結(jié)論：
　　1.發(fā)現(xiàn)NLRP3炎癥小體在小鼠心肌缺血再灌注模型中異常活化。
　　2.心肌缺血再灌注損傷導(dǎo)致ROS大量釋放，促進(jìn)N