ER stress介导自噬在脓毒症心肌抑制中的作用及机制

心肌抑制是脓毒症高病死率的重要因素，脂多糖（LPS）致线粒体功能障碍是其重要环节。现有研究报导及本课题组预试验结果均发现，自噬是细胞清除受损线粒体，维护线粒体功能的重要防御机制。然而，目前关于如何调控自噬的研究报道较少。新近发现，内质网应激（ER stress）是介导自噬的重要途径，并以此发挥细胞保护作用。但ER stress介导的信号途径及细胞效应根据刺激因素及细胞类型不同而不同。那么，LPS作用下，心肌ER stress能否介导自噬改善线粒体功能，并发挥细胞保护效应？其具体信号机制又有哪些？本项目拟综合应用分子生物学、超微病理学等各种方法，研究脓毒症大鼠心肌ER stress激活是否诱导自噬；以及观察这一过程对线粒体及心功能的影响。该项目将为脓毒症心肌保护开辟新的思路，为临床治疗找到新的靶点。

脂多糖(lipopolysaccharide, LPS)致线粒体功能障碍是脓毒症心功能抑制的关键环节。自噬是细胞清除受损线粒体，维持细胞稳态，促进细胞存活的重要防御机制。内质网应激(endoplasmic reticulum stress, ER stress)是自噬的有力诱导剂，然而ER stress如何诱导自噬还有待进一步研究。本项目在细胞、动物模型上，综合应用分子生物学、超微病理学等各种方法，发现：(1) 在脓毒症的动物及细胞模型上，ER stress标志蛋白GRP78和PERK/eIF2α，IRE1信号通路的激活。(2) 应用ER stress的诱导剂 tunicamycin (Tm)及抑制剂tauroursodeoxycholic acid (TUDCA)，自噬的抑制剂3MA和诱导剂 rapacymin，确定在脓毒症的动物及细胞模型上，ER stress激活并介导保护性细胞自噬，保护线粒体功能，减少细胞凋亡，改善脓毒症动物心功能。(3) 应用siRNA技术，在敲除ER stress中2条重要信号通路PERK和IRE1蛋白表达，结果发现，2条通路均介导了LPS诱导的HL-1细胞自噬的产生。(4)ER stress介导的自噬通过清除受损线粒体，促进线粒体发生，改善线粒体功能，保护心肌细胞。该项目阐明了ER stress介导自噬在保护脓毒症心功能中的重要作用，并为脓毒症心肌抑制的早期防治提供新的思路及理论依据。