IL-17A通过内质网应激途径促进巨噬细胞活化在脑出血炎症损伤的正反馈调节机制研究

Our previous studies have confirmed that intracerebral hemorrhage can promote the expression of TH17/IL-17A , induce macrophage endoplasmic reticulum stress and inflammatory response, which may aggravate the damage of intracerebral hemorrhage. However, the specific mechanism is not clear. We also found that IL-17A promoted endoplasmic reticulum stress and inflammatory response of macrophage through lipid chaperone aP2. On the basis of relative studies, we hypothesize that IL-17A activates NF-κB and MAPK signal pathway in macrophage and upregulates the expression of lipid chaperone aP2 through NF-κB, ERK and p38 pathway, furtherly activate p-eIF2α and XBP1s to promote endoplasmic reticulum stress, thereby promoting macrophage-mediated inflammatory injury of intracerebral hemorrhage. In this experiment, we investigate the effects IL-17A and aP2 on macrophages endoplasmic reticulum stress and inflammation by WB, confocal and FACS in intracerebral hemorrhage model. This study will elucidate the positive feedback regulation between IL-17A and aP2, and explore the relationship "IL-17A - endoplasmic reticulum stress - macrophage inflammatory regulation" model, and provide new ideas for the treatment of intracerebral hemorrhage.

我们前期研究证实脑出血代谢产物促进TH17/IL-17A表达上调，并诱导巨噬细胞内质网应激和炎症反应，加重脑出血损伤，但具体机制尚不清楚。我们还发现IL-17A通过脂质伴侣aP2促进内质网应激程度和巨噬细胞炎症反应。结合相关研究基础，我们推测IL-17A激活巨噬细胞NF-κB和MAPK信号通路，并通过NF-κB和ERK，p38通路上调脂质伴侣aP2的表达，进一步活化p-eIF2α和XBP1s，激活内质网应激反应，从而促进巨噬细胞介导的脑出血炎症损伤。本实验拟在脑出血模型上，运用WB、共聚焦及FACS等技术，通过调控IL-17A和aP2的水平，检测对巨噬细胞内质网应激及炎症的影响。本研究将从全新的角度和思路阐明IL-17A通过内质网应激参与“巨噬细胞-TH17”之间的正反馈调节，深入探讨“IL-17A-内质网应激-巨噬细胞炎症”的调控模式，并为脑出血的治疗提供新思路。

脑出血（Intracerebral hemorrhage, ICH）是一种严重的中枢神经系统损伤，具有较高的致残率和病死率。炎症反应在ICH后的继发性损伤中起重要作用，其具体机制涉及巨噬细胞的活化、炎性细胞的渗入及细胞因子和炎症趋化因子的释放。前期实验研究发现ICH后血肿组织有大量巨噬细胞浸润，Thl7/IL-17A 促进了ICH后的巨噬细胞炎症反应，促进了神经炎症损伤，但其具体启动因素及机制尚不明确。因此本项目拟通过在体及离体实验两方面去探寻IL-17A促进巨噬细胞活化在ICH炎症损伤中的作用及机制。本课题离体实验发现IL-17A刺激巨噬细胞12h后内质网应激蛋白CHOP和ATF4的含量明显增加，且TNF-α、IL-1β、IL-6的表达也明显增加。IL-17A刺激无内质网应激蛋白CHOP RNAi和ATF4 RNAi处理的巨噬细胞12h后，在上述培养液中其培养神经元，结果发现与未处理组相比内质网应激可明显加重神经元损伤。IL-17A刺激巨噬细胞12h后其ERK1/2、P38蛋白含量增加；而使用ERK1/2或P38抑制剂处理巨噬细胞后4h再使用IL-17A刺激巨噬细胞12h后，结果发现与抑制剂处理相比无抑制剂组的内质网应激CHOP和ATF4蛋白的含量最高，说明ERK1/2、P38的激活可增强内质网应激。体内实验发现ICH 3d后血肿周围组织中IL-17A、CHOP、ATF4、TNF-α、IL-1β、IL-6含量明显增加；ICH后10min在脑室内分别注射CHOP RNAi、ATF4 RNAi或PBS，3d后取出脑组织，结果发现与其他实验组相比PBS 处理ICH组小鼠血肿周围组织中IL-1β、IL-6、TNF-α含量最高，且脑含水量最高，神经损伤最重。通过上述实验我们可知ICH后诱导了巨噬细胞活化，并通过募集 TH17 分泌 IL-17A，IL-17A激活巨噬细胞ERK1/2、P38通路，从而激活了内质网应激，进一步加重了巨噬细胞活化，从而形成了“巨噬细胞-TH17”之间的正反馈调节，最终加速了ICH的炎症损伤。综上，我们可从ICH炎症损伤的启动因素入手，寻找新的减轻ICH后炎症损伤的方法，为ICH后的继发性脑损伤提供新的治疗方法。