CGA衍生多肽CHR通过Rho/ROCK和p38MAPK信号通路对脓毒症时TNF-α引起血管内皮细胞高通透性的保护性机制研究

The hyperpermeability of vascular endothelium is critical to lead to the dysfunction of the target organs in septic patients. The underlying mechanism by which the body protects the target organs is, however, not clear under such stress. Our previous studies have shown that the adrenal hormone CGA-derived peptide chromofungin (CHR) could ameliorate the TNF-α-induced hyperpermeability in vascular endothelium. The Rho/ROCK and p38MAPK signaling pathways have previously been implicated in the process of hyperpermeability in vascular endothelium by TNF-α. We hypothesize that CHR could execute its protective function in TNF-α-induced hyperpermeability in vascular endothelium through the Rho/ROCK and p38MAPK signaling pathways。 The goal will be achieved by using EA.Hy926 cells and LPS-induced sepsis mice model with the synthetic CHR peptide, the antagonists against the Rho/ROCK and p38MAPK signaling pathways，and an endothelium-specific, real-time inducible CHR overexpression lentiviral system. We plan to investigate the effect of CHR on the hyperpermeability of vascular endothelium and the expression of the components in the Rho/ROCK and p38MAPK signaling pathways. These findings will confirm the protective role of CHR in the target organs and help to understand the mechanism of how CHR plays such a role in different phage of sepsis pathophysiology. The study will elucidate the new protective mechanism in vascular endothelia and the target organs in pathogenesis of sepsis by neuroendocrine-immune system.

血管内皮细胞通透性增高是脓毒症脏器功能损伤的重要原因，机体对其保护机制尚不清楚。我们前期研究发现肾上腺髓质应激激素蛋白CGA衍生多肽CHR能阻断炎症介质TNF-α引起血管内皮细胞高渗透性。已知Rho/ROCK和p38MAPK信号通路是调控内皮细胞渗透性重要途径。我们假设CHR通过这2条路径改善脓毒症时TNF-α引起血管内皮细胞高通透性。 本课题拟以EA.Hy926细胞，LPS脓毒症小鼠模型为研究对象，利用合成CHR、Rho/ROCK和p38MAPK信号通路特异拮抗剂和血管内皮细胞靶向、实时诱导CHR过表达慢病毒载体等技术，观察CHR对TNF-α引起血管内皮细胞高渗透性及Rho/ROCK和p38MAPK信号途径下游各靶分子的影响并初步阐明其作用机理，进一步明确CHR对脓毒症不同病程阶段血管内皮细胞和脏器的保护作用。 本研究将从神经内分泌角度为脓毒症中血管内皮细胞及脏器功能保护提供新的理论依据

血管内皮细胞通透性增高是脓毒症脏器功能损伤的重要原因，机体对其保护机制尚不清楚。我们前期研究发现肾上腺髓质应激激素蛋白CGA衍生多肽CHR能阻断炎症介质TNF-α引起血管内皮细胞高渗透性，但CHR对血管内皮细胞高通透性作用的具体机制尚未有研究。本项目旨在阐明CGA衍生多肽CHR对脓毒症不同病程阶段血管内皮细胞和脏器的保护作用，从神经内分泌角度为脓毒症中血管内皮细胞及脏器功能保护提供新的理论依据。在课题实验进行中，我们以客观实验结果作为基础，课题分别从细胞水平和动物水平探讨CGA衍生多肽CHR对脓毒症血管内皮细胞通透性的影响及具体分子机制。主要研究内容和结果为：①探讨CGA衍生多肽CHR对TNF-α引起的血管内皮细胞通透性改变的影响。我们首次发现CGA衍生多肽CHR能够改善TNF-α诱导的血管内皮细胞高通透性，且能有效抑制抑制脓毒症休克患者血清引起的高通透性，这种作用在1-100nmol/L范围内呈一定的剂量依赖性。②探索CHR改善血管内皮细胞通透性的具体作用机制。我们首次发现，CHR能够通过p38/MAPK、Rho/ROCK以及钙信号通路改善血管内皮细胞通透性，为进一步阐明脓毒症时神经内分泌免疫系统通过肾上腺分泌的激素前蛋白维持微循环稳态的机制以及寻找脓毒症的治疗方法提供了新思路。③探讨CHR对脓毒症时血脑屏障通透性的影响。我们首次发现CHR可改善LPS诱导的脑微血管内皮细胞通透性及脓毒症小鼠血脑屏障的高通透性，并改善其认知功能，从而达到调节血脑屏障稳态的作用，表明了CHR对脓毒症多器官功能障碍时的脑功能有保护作用。④探讨CHR对脓毒症肝、肺、肾血管内皮细胞通透性的影响。我们的结果发现CHR对LPS诱导的脓毒症小鼠肝、肺、肾血管内皮细胞高通透性均有改善，初步证明了CHR对脓毒症小鼠的脏器保护作用，其作用机制可能与VE-cadherin表达有关。⑤探讨CHR的抗真菌作用。我们的研究首次证明，CHR可有效减少白假丝酵母菌的粘附，并抑制生物被膜的形成，其作用机制可能与HWP1基因表达有关。这一结果再次阐明了CGA作为重要应激激素在机体抗感染天然免疫中发挥着重要作用。同时也在一定程度上为CGA 衍生抗菌多肽CHR 的应用提供了新的理论基础。