烧伤脓毒症时TLR4-MyD88-NF-κB和Insulin-PI3K-Akt通路的互调机制

Sepsis is a common complication in severely burned patients. It is also one of the main causes to multiple organ dysfunction syndrome and mortality in severely burned patients. Macrophages play a key role in the development of uncontrolled inflammatory response in sepsis. Intensive insulin therapy can improve the prognosis of septic patients by regulating the metabolism of the body and improving the immune function. Our previous study found that insulin can regulate NF-κB pathway in macrophage by PI3K-Akt pathway, and then improve the immune status of macrophage. To further investigate the mechanisms of insulin in regulating of burn sepsis, this study intends to use of exogenous insulin intervention to treat burn sepsis macrophage, and to study the regulatory mechanism of Insulin-PI3K-Akt signal pathway on LPS activated TLR4- - MyD88-NF-κB inflammatory signal pathway. Adenovirus-mediated inhibiting / enhancing vector or specific blocker will be applied to explore the possible cross-regulation between TLR4-MyD88-NF-κB and Insulin-PI3K-Akt signal pathway in burn sepsis by activating or inhibiting key molecules in the two pathways, as well as the impact of insulin therapy on macrophage immune function. By clarifying the some possible molecular mechanisms of intensive insulin on to improve the treatment of burn sepssis, it may provide a new theoretical basis and therapeutic targets to improve the treatment rate of burn sepsis.

脓毒症是重度烧伤患者常见的并发症，也是继发多器官功能障碍综合征及死亡的主要原因之一。巨噬细胞在脓毒症失控炎性反应的发生、发展中具有关键作用。强化胰岛素治疗能通过影响体内合成代谢、调节机体免疫机能，从而改善脓毒症患者的预后。我们前期研究发现，胰岛素可通过PI3K-Akt通路对巨噬细胞NF-κB的调控而改善其免疫状态。为进一步探讨胰岛素对烧伤脓毒症调控的分子机制，本课题拟在烧伤脓毒症巨噬细胞模型的基础上，利用外源性胰岛素干预，研究Insulin-PI3K-Akt通路对LPS激活的TLR4-MyD88-NF-κB炎症通路的调控机制，应用腺病毒介导的抑制/增强载体或特异性阻断剂，通过干预两条通路中关键分子的活化状态，探讨它们分子间的互调作用以及由此对巨噬细胞免疫功能产生的影响，明确胰岛素强化治疗脓毒症的分子机制，为提高烧伤脓毒症的救治率提供新的理论依据和治疗靶点。

脓毒症是创伤、烧伤、休克、感染、大手术等临床危重患者严重的并发症，在ICU中死亡率高达30-60%，治疗和预防一直是难点。 胰岛素是体内唯一的降糖激素，通过给予外源性胰岛素，发挥其降血糖功能，调节机体分解与合成代谢的平衡，能明显提高重症患者的生存率。除了以上机理，近来研究还表明，胰岛素可直接对免疫系统及免疫细胞发挥作用，通过影响体内炎性细胞因子的表达，调节患者体内的免疫活性状态，从而降低MODS的发生率及死亡率。Insulin-PI3K-Akt与LPS-TLR4-MyD88两条核心通路为研究主线，通过干预两条通路中关键分子的活化状态，探讨它们分子间的互调作用以及由此对对心脏、心肌细胞、巨噬细胞免疫功能产生的影响，明确胰岛素强化治疗脓毒症的分子机制，为提高烧伤脓毒症的救治率提供新的理论依据和治疗靶点本研究证实胰岛素可以降低烧伤脓毒症大鼠死亡率，体外实验中证实胰岛素可以减轻LPS刺激后H9C2细胞的炎性反应及氧化应激发应及LPS引起的凋亡。在Akt2基因敲除的小鼠模型中，Akt2基因敲除可以减轻LPS引起的心脏功能损害，通过基因沉默TLR4受体通路中TRAF6的功能，可以减低Akt2的泛素化，从而减轻LPS引起的心脏功能障碍。证实Insulin-PI3K-Akt与LPS-TLR4-MyD88存在一定的交互作用。但具体的机制尚需进一步探讨。