p53在脓毒症时细胞免疫障碍中的作用及其调节机制

Transcription factor, tumor protein 53 (TP53, also known as p53) is well documented as its role in tumor suppression, that is closely related to p53-mediated tumor cell proliferation and apoptosis. However, the role of p53 in immune response after sepsis has not been illuminated. The present project is aimed to clarify the effect and underlying mechanism of p53 in sepsis-induced cellular immune dysfunction by in vivo, in vitro murine studys and cell experiments. It obtains critical significance which might reveal advanced mechanism of sepsis-induced immunosuppression and provide probable therapeutic strategy. The major research contents of this project includes following aspects: 1) identify the dynamic changes of p53 expression in CD4+ T lymphocytes during sepsis progression and its relationship with cellular immune dysfunction; 2) illuminate the pathophysiological significance and related molecular signaling pathways in regulating CD4+ T lymphocytes apoptosis and immunosuppression which involves p53, by sepsis model in WT and p53-/- mice. The aim of this project is to reveal a critical role of p53 in immune dysfunction and provide a novel mechanic theory to sepsis pathogenesis and progression. According to the further understanding of p53-mediateed cellular immune dysfunction, this project might contribute to the exploration of novel targets in regulating sepsis-induced immunosuppression.

转录因子p53作为肿瘤抑制因子，在肿瘤领域已有广泛研究，与肿瘤细胞的增殖与凋亡密切相关，但是否参与脓毒症状态下细胞免疫反应过程尚不清楚。本课题拟通过动物体外、体内实验及细胞模型，系统探讨p53在脓毒症时细胞免疫抑制中的作用及其可能分子机制，该研究对于深入认识机体免疫障碍的发病机制及其调理策略具有重要意义。主要内容包括：明确脓毒症发展过程中CD4+ T淋巴细胞表达p53的变化规律，并弄清其与细胞免疫功能障碍的内在联系；采用野生型(WT)和p53缺陷型(p53-/-)小鼠脓毒症模型，阐明p53参与调控CD4+ T淋巴细胞凋亡、介导细胞免疫功能受抑的确切病理生理意义与相关信号机制。该课题旨在从崭新的角度认识p53在机体免疫功能紊乱中的重要作用与调节机制，为进一步了解脓毒症的发病本质提供新理论；通过对p53介导细胞免疫功能障碍关键环节的深入了解，有助于寻求调节脓毒症状态下免疫功能紊乱的新靶点。

项目背景：脓毒症病理生理过程中发生的免疫功能障碍，免疫抑制和疾病的预后密切相关。其中CD4+ T淋巴细胞的免疫功能障碍起关键作用，表现为大量的细胞凋亡和反应低下。P53是调节细胞增殖和凋亡的重要转录因子，在肿瘤生长中具有关键调节作用。但是p53在免疫细胞中的作用，尤其是脓毒症条件下免疫细胞功能障碍中的作用尚未阐明。主要研究内容：体内实验中利用野生型C57BL/6小鼠或p53-/- 小鼠制作盲肠结扎穿孔术（CLP）以模拟脓毒症，术后提取脾脏CD4+ T细胞利用CCK-8法检测增殖率、流式细胞核仪分析凋亡率、Western blot检测相关蛋白质表达、PCR检测mRNA表达和ELISA法检测相关细胞因子的表达。体外实验中，提取野生型小鼠脾脏CD4+ T细胞或利用人Jurkat T细胞株，用脂多糖（LPS）刺激细胞，加用p53抑制剂pifithrin-α(PFT)或病毒转染p53 shRNA阻断p53作用后，检测以上指标。重要结果：体内实验中，CLP术后小鼠脾脏CD4+ T细胞中p53 mRNA和蛋白表达均逐渐升高，并且增殖相关信号通路蛋白ERK1/2的磷酸化水平也随之降低，细胞的增殖率也受到明显抑制；凋亡相关因子的蛋白水平也随之升高，凋亡细胞增多；细胞因子分泌呈现Th2型漂移；小鼠的死亡率也明显增加。而在p53-/-小鼠脾脏细胞中，细胞增殖率基本正常；凋亡细胞明显减少；ERK1/2磷酸化水平升高；凋亡相关蛋白表达减少；细胞因子分泌水平可基本维持正常；小鼠死亡率减少。体外实验中，在利用PFT阻断p53作用后，LPS对细胞的增殖抑制、诱导凋亡以及功能障碍的作用得以纠正。科学意义：脓毒症时，脾脏CD4+ T细胞中p53表达的增加，并且和细胞增殖受抑、凋亡增加、Th2漂移以及小鼠死亡率密切相关。阐明p53在脓毒症T细胞免疫功能障碍中的作用，对完善脓毒症病理生理机制，尤其是免疫系统病理生理变化的机制具有重要意义；提示临床上肿瘤、老年人等p53表达异常的情况更易发生脓毒症 ，或预后不良；并为今后的免疫调理治疗提供潜在的有效靶点。