TLR2在脓毒症免疫抑制中的作用及分子机制

Immunosuppression is the main cause of death in patients with sepsis, and its mechanism has become the hot-spot and focus in the research of sepsis. TLR2, as a bridge between innate and acquired immune, is involved in the pathophysiology of sepsis, but there is little evidence for its role and molecular mechanism in immunosuppression of sepsis. Our previous study found that TLR2 led to attenuated phagocytic function of peritoneal neutrophils, mitochondrial dysfunction of peritoneal leukocytes, elevated apoptotic splenocytes, and increased expression of inflammatory cytokines in splenocytes during sepsis. All these suggest that TLR2 plays a key role in immunosuppression of sepsis. What are the possible molecular mechanisms? Therefore, we hypothesize that TLR2 may mediate the immunosuppression of sepsis by regulating the function, apoptosis and expression of inflammatory cytokines of immune cells. We intend to further use of TLR2 gene knock-out mice, CLP-induced animal sepsis model, flow cytometry, luminex liquichip and other tools, to obtain reliable evidence about the molecular mechanism of TLR2 mediating immunosuppression of sepsis. This project is expected to take TLR2 as the focus, for in-depth understanding of the regulation mechanism of immunosuppression of sepsis, in order to provide solid scientific basis for more effective immune therapeutic targets in sepsis.

免疫抑制是脓毒症患者死亡的主要原因，探讨其机制已成为当前脓毒症研究的热点和重点。TLR2作为沟通天然免疫与获得性免疫的桥梁，参与了脓毒症的病理生理过程，但目前对其在脓毒症免疫抑制中的作用及分子机制知之甚少。我们的前期研究发现：脓毒症时TLR2使得腹腔中性粒细胞的吞噬功能降低，腹腔白细胞的线粒体功能受损，脾细胞凋亡比例上升及脾细胞中炎症因子表达增高，均提示TLR2在脓毒症免疫抑制中起关键作用。那么可能的分子机制是什么呢？据此我们提出：TLR2可能通过调控免疫细胞功能、凋亡及炎症因子表达来介导脓毒症免疫抑制。我们拟进一步利用TLR2基因敲除小鼠，构建CLP脓毒症动物模型，采用流式细胞术、Luminex液相芯片等工具，获得TLR2介导脓毒症免疫抑制相关分子机制的可靠证据。本项目有望以TLR2作为着眼点，深入认识脓毒症免疫抑制调节机制，为寻找更有效的脓毒症免疫治疗药物提供坚实的科学依据。

随着危重症治疗手段的日益成熟，绝大多数脓毒症患者能在急性炎症阶段生存下来，所以免疫抑制被认为是脓毒症高病死率的主要原因。既往有研究指出TLR2参与调控脓毒症的发病及发展，但TLR2是否在诱导脓毒症免疫抑制中发挥重要作用还未见有文献报导。在本项目中，我们先验证了脓毒症复杂的免疫应答过程。脓毒症早期时，小鼠脾脏细胞中促炎因子TNF-α、IL-1β和IL-6及趋化因子KC，MIP-2和MCP-1的表达均迅速达到最大值，而抗炎因子IL-10的表达虽有显著增加但未达到最大值，活化Caspase-3的表达和细胞内总ATP浓度则没有显著变化；脓毒症后期时，小鼠脾脏细胞中早期促炎因子TNF-α和IL-1β的表达回落到初始水平，晚期促炎因子IL-6及趋化因子KC，MIP-2和MCP-1的表达保持在最大值，而抗炎因子IL-10的表达继续增加直到最大值，活化Caspase-3的表达显著增加，细胞内总ATP浓度显著下降。以上研究结果提示：脓毒症早期时促炎反应和抗炎反应同时迅速发生，但免疫状态以促炎反应为主； 脓毒症后期时免疫状态向抗炎反应偏移，出现免疫抑制。我们接着利用TLR2基因敲除小鼠，进一步研究发现，小鼠脓毒症后期时TLR2的缺失能够削弱脾脏细胞中晚期促炎因子IL-6、抗炎因子IL-10及趋化因子KC，MIP-2和MCP-1的表达，以及抑制活化Caspase-3的表达也就是抑制脾脏细胞的凋亡，提示TLR2是脓毒症免疫抑制的关键的调控蛋白。综上所述，本研究认为TLR2是有潜力的脓毒症免疫抑制靶标，值得继续深入探索，有希望为脓毒症患者的免疫治疗提供新策略。