蛋白激酶Lyn调控巨噬细胞NLRP3炎性小体介导脓毒症肾损伤的机制研究

Inflammatory response mediated by NLRP3 inflammasome, which is expressed widely in macrophages, is critical in sepsis-associated acute renal injury. Studies indicated that Src family member Lyn was involved in acute inflammatory responses. And our preliminary results showed that Lyn deficiency aggravates sepsis-associated acute renal injury, but the underlying mechanism remains unveiled. The study intends to explore the inhibition effect of Lyn on NLRP3 inflammasome in macrophages and sepsis-induced AKI animal models based on mass spectrometry, molecular biological techniques and gene deletion. Lyn inhibits NLRP3 inflammasome by phosphorylation and subsequent ubiquitination of NLRP3, which results in protein degradation in proteasome and thus exerts protection effect in sepsis-associated AKI. This project may provide novel avenue regarding sepsis associated AKI prevention and treatment.

NLRP3炎性小体的各组分在巨噬细胞中广泛存在，其介导的炎症反应在脓毒症相关性急性肾损伤中起重要促进作用。既往研究发现，Src激酶家族成员Lyn参与急性炎症损伤过程，且我们前期预实验结果表明：Lyn基因缺失加剧脓毒症动物模型中肾功能损害，但机制未明。本研究拟采用质谱分析、分子生物学及基因敲除等技术在已购建Lyn基因敲除小鼠脓毒症急性肾损伤模型及细胞层面证实Lyn通过对NLRP3磷酸化修饰，导致NLRP3发生泛素化介导的蛋白酶体降解，从而抑制NLRP3炎性小体的活性并延缓急性肾损伤的进展，为脓毒症急性肾损伤的诊治提供新思路。

项目的背景：脓毒症相关的急性肾损伤(SA-AKI)是一种危及生命的疾病，具有高死亡率和发病率。重度脓毒症所致SA-AKI病死率达30%左右，明显高于非脓毒症性AKI。因而，寻找SA-AKI发病机制及潜在治疗靶点具有重要的临床意义。越来越多的证据表明，炎症和细胞凋亡在SA-AKI中发挥重要作用。SA-AKI患者肾组织免疫组化结果显示，巨噬细胞和中性粒细胞广泛浸润肾小球和肾小管间隙，并伴有大量炎症细胞因子。在脓毒症动物模型中，血清和肾脏中IL-1β、TNF-α等炎症因子显著升高，参与了AKI的发生发展。且炎症可激活AKI细胞凋亡通路。因此，对炎症反应和凋亡的调控可作为防治SA-AKI的重要靶点。多项研究表明蛋白激酶Lyn在抑制过度炎症反应方面起着至关重要的作用，且在各种病理过程中也是凋亡的关键参与者。但Lyn在SA-AKI中的作用及其可能的机制尚未见报道。STAT蛋白家族的激活参与了包括脓毒症在内的多种疾病的发病过程。其中，有研究发现STAT3与SFKs密切相关，在急性肾损伤和肾纤维化的发生发展中起关键作用。.主要研究内容：Lyn是否通过调节STAT3的磷酸化在SA-AKI中发挥保护作用尚未确定。我们目前的工作旨在通过Lyn敲除(Lyn-/-)小鼠和细胞培养来研究Lyn激酶在SA-AKI中的作用及其潜在机制。.重要结果：我们的研究结果表明，1）在CLP诱导的AKI肾组织中，Lyn表达减少；2）Lyn基因缺失加重CLP-AKI肾小管损伤；3）Lyn基因缺失加重CLP-AKI的炎症反应；4）Lyn基因缺失加重CLP-AKI的细胞凋亡；5）Lyn基因缺失可通过上调p-STAT3加重AKI的肾损伤；6）通用细胞敲低及过表达实验进一步证实，Lyn抑制肾小管上皮细胞STAT3磷酸化、细胞凋亡及炎症反应；7）Lyn激动剂MLR-1023通过抑制STAT3磷酸化、细胞凋亡及炎症在CLP-AKI中发挥保护作用。.科学意义：Lyn激酶可能是脓毒性AKI的潜在治疗靶点，为SA-AKI的治疗提供了新思路。