巨噬细胞自噬调控HMGB1聚集对放射性肠损伤的影响及机制研究

Radiation-induced intestinal damage is a common complication after nuclear accident and clinical abdominal radiation therapy, closely related to changes of intestinal cell microenvironment. High mobility group box (HMGB1) release from macrophage induced by radiation is the main factor leading to radiation enteritis. Our previous study indicated that autophagy caused the aggregation of HMGB1 in macrophage, which inhibited this inflammation factor HMGB1 monomer release, finally played an important role in intestinal damage repair. In present study, through molecular biologic experiments and molecular dynamics simulation methods, (1) the influence of macrophage autophagy on radiation induced intestinal damage; (2)the effect of macrophage autophagy on HMGB1 aggregation; (3)the influence and mechanism of HMGB1 accumulation on radio-sensitivity in intestinal epithelial cells are explored. This study aims to clarify the influence of macrophages autophagy on HMGB1 accumulation in intestinal cell microenvironment, and the key role in regulating the intestinal radiation sensitivity, which will provide the new basis and strategy for the control of radiation related intestinal injury.

放射性肠损伤为核事故和临床腹部放射治疗常见并发症，与辐照后肠道细胞微环境的改变密切相关。电离辐射致巨噬细胞高迁移率族蛋白（HMGB1）释放，是引起放射性肠炎的重要诱因。我们前期研究发现：巨噬细胞自噬引起HMGB1积聚，抑制了炎症因子HMGB1单体的释放，在肠上皮细胞的损伤修复中发挥了重要作用。本课题拟在前期工作基础上，通过多种分子生物学实验手段，结合分子动力学模拟方法，研究：（1）巨噬细胞自噬对放射性肠损伤的影响；（2）巨噬细胞自噬对HMGB1聚集的影响；（3）HMGB1聚集对微环境中肠上皮细胞辐射损伤的影响及机制。本研究旨在阐明巨噬细胞自噬调控肠道细胞微环境中HMGB1积聚，在放射性肠损伤修复中的关键作用，为这一疾病的治疗提供新的依据和策略。

目的：探讨EGCG调控巨噬细胞自噬及其对放射性肠损伤的防护作用。方法：C57BL/6J雄性小鼠按照体重随机分为对照组（vehicle）、EGCG（2.5mg/kg）处理组、EGCG（10mg/kg）处理组，每日一次腹腔注射EGCG或等量生理盐水，干预10周后接受10Gy全身照射（TBI），每日检测小鼠体重变化，观察小鼠生存情况。C57BL/6J雄性小鼠于照前3天及1小时腹腔注射10mg/kg的EGCG处理，随后分为对照组（CON）、X射线腹腔照射（WAI）组、EGCG (10mg/kg) +WAI组，每日测量体重、饮食及饮水量，于照后3.5天和7天检测小鼠血常规、骨髓涂片、脾脏及胸腺指数，HE染色法观察空肠组织病理形态学改变，从粪便中提取宏基因组微生物DNA，采用优化的16S核糖体RNA基因(rDNA)实时定量聚合酶链反应测定各类细菌的相对丰度。采用CCK-8法分析EGCG对RAW264.7细胞活力的影响，CCK-8及Live/Dead法分析EGCG预处理1h对接受6Gy照射的RAW264.7细胞的影响，单丹磺酰尸胺（MDC）染色法检测经EGCG及照射处理后对RAW264.7细胞自噬囊泡形成的影响，蛋白质印迹法检测RAW264.7细胞自噬和炎症相关蛋白的表达。结果：EGCG预处理能延长受到致死剂量小鼠的生存率；对于非致死剂量，EGCG预处理能有效缓解照射引起小鼠白细胞数量的减少，缓解照射后微核数目增多，改善小鼠脾脏指数，促进受照小鼠肠道组织恢复，改善照射引起的小鼠肠道菌群失调；可能与EGCG减轻巨噬细胞因过度自噬激活炎症反应有关。结论：EGCG能抑制辐射引起的血象、微核及脾脏指数改变，发挥肠道辐射防护功能，其机制可能与减轻巨噬细胞因过度自噬激活炎症反应相关。