TIPE2:抗击脓毒症诱导肺损伤的新希望 —— 抑制 PANoptosis 的关键角色

【字体: 时间:2025年04月30日 来源:Inflammation 4.5

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  脓毒症诱导的急性肺损伤(ALI)死亡率高且机制不明。研究人员开展了 TIPE2 在脓毒症诱导肺损伤中调节 PANoptosis 作用的研究。结果发现 TIPE2 敲除会加重肺损伤,过表达则减轻损伤。这为治疗脓毒症相关肺损伤提供了新策略。

  脓毒症,这个隐藏在人体健康背后的 “杀手”,一旦发作,会引发全身性的炎症反应,导致多器官功能障碍,其中急性肺损伤(ALI)更是常见且致命的并发症。尽管现代医学在抗感染和支持治疗方面取得了不少进步,但脓毒症相关 ALI 的发病机制依旧迷雾重重,治疗效果差强人意,死亡率居高不下。近年来,细胞死亡机制在脓毒症中的作用逐渐进入人们的视野,其中 PANoptosis(一种整合了细胞凋亡、坏死性凋亡和焦亡特征的程序性细胞死亡形式)在炎症性疾病中的关键角色备受关注。TNF-α 诱导蛋白 8 样 2(TIPE2)作为重要的免疫调节蛋白,它在脓毒症诱导的肺损伤中会扮演怎样的角色呢?为了解开这个谜团,武汉大学人民医院麻醉科以及武汉大学中南医院麻醉与危重病医学研究中心的研究人员展开了深入研究,相关成果发表在《Inflammation》杂志上。
研究人员采用了多种关键技术方法。在动物实验方面,构建了盲肠结扎穿孔(CLP)小鼠模型模拟脓毒症;对小鼠进行 TIPE2 基因敲除及构建 TIPE2 过表达的巨噬细胞,以此探究 TIPE2 的作用。实验过程中运用了蛋白质免疫印迹法(Western blot)检测蛋白表达水平,酶联免疫吸附测定法(ELISA)检测细胞因子水平,还有免疫荧光技术、流式细胞术等用于观察细胞变化。

下面来看看具体的研究结果。
TIPE2 缺乏加剧脓毒症小鼠肺损伤并降低生存率:研究人员将野生型(WT)和 TIPE2 基因敲除(TIPE2 KO)小鼠进行 CLP 建模。结果显示,与假手术组相比,WT 和 TIPE2 KO 小鼠在 CLP 处理后肺组织都出现了明显的病理变化。TIPE2 KO + CLP 组的小鼠肺组织损伤更为严重,肺泡壁增厚,炎性细胞浸润增多,肺损伤评分显著高于 WT + CLP 组。而且,TIPE2 KO + CLP 组小鼠的生存率明显低于 WT + CLP 组,这表明 TIPE2 缺乏会加剧脓毒症诱导的肺损伤并降低小鼠生存率。
TIPE2 敲除加剧脓毒症诱导的 ALI 小鼠肺水肿和炎症反应:进一步研究发现,TIPE2 KO 小鼠在 CLP 建模后,出现了更严重的肺水肿和组织损伤。其支气管肺泡灌洗液(BALF)中的总蛋白浓度增加,血清中的炎症细胞因子 TNF-α、IL-1β、IL-1 和 IL-18 水平显著升高,这意味着 TIPE2 敲除加剧了炎症反应。
TIPE2 缺乏促进 PANoptosis 相关蛋白的激活:研究人员对细胞死亡形式进行分析,发现 TIPE2 KO 小鼠在 CLP 处理后,肺组织中坏死性凋亡相关蛋白表达上调,如 RIPK1、磷酸化 MLKL(P-MLKL) 水平升高;同时,促凋亡蛋白 BAX 表达增加,抗凋亡蛋白 BCL2 表达减少,cleaved Caspase-3(C-Caspase 3)水平上升,表明细胞凋亡途径异常激活;焦亡相关蛋白 Gasdermin D(GSDMD)的裂解产物 GSDMD-N 和 C-Caspase 1 水平也显著升高,说明 TIPE2 缺乏促进了 PANoptosis 相关蛋白的激活。
TIPE2 过表达减轻小鼠肺泡巨噬细胞炎症反应和细胞死亡:在体外实验中,研究人员构建了 TIPE2 过表达的 MH-S 细胞系。结果显示,TIPE2 过表达的巨噬细胞在脂多糖(LPS)刺激后,关键炎症细胞因子 IL-1β、IL-18 和 TNF-α 的产生显著减少;通过流式细胞术分析发现,细胞死亡水平明显降低;免疫荧光染色表明,NLRP3 炎性小体激活也显著减少,这说明 TIPE2 过表达能减轻炎症反应和细胞死亡。
TIPE2 过表达抑制 LPS 诱导的 PANoptosis 相关蛋白表达:对 LPS 刺激的巨噬细胞中关键蛋白表达分析发现,TIPE2 过表达时,坏死性凋亡、细胞凋亡和焦亡相关蛋白的表达变化与对照组相反。如 RIPK1、P-MLKL、BAX、GSDMD-N 等蛋白表达受到抑制,而 BCL2 表达相对增加,这表明 TIPE2 过表达有效抑制了 LPS 诱导的 PANoptosis。
TIPE2 通过 TRIF 调节 ZBP1 依赖的 PANoptosis 途径:研究表明,LPS 刺激会使 Mock 组中 ZBP1、TRIF 和 Caspase-8 裂解产物 P18 的表达增加,而 TIPE2 过表达组中这些蛋白的表达和激活受到显著抑制。免疫荧光分析发现,Mock 组中 ASC、Caspase-8 和 RIPK3 共定位明显,而 TIPE2 过表达组中这种共定位显著减少,说明 TIPE2 通过调节 TRIF 信号抑制 ZBP1 依赖的 PANoptosis 途径。

综合上述研究,TIPE2 在脓毒症炎症反应中对细胞存活和死亡的平衡起着关键调节作用。TIPE2 缺乏会促进 PANoptosis 相关蛋白的异常激活,加剧炎症和组织损伤;而 TIPE2 过表达则能抑制 ZBP1、TRIF 及其相关信号通路的激活,减轻炎症和组织损伤。不过,该研究也存在一定局限性,比如未深入探究 TIPE2 与 ZBP1 之间的相互作用。但总体而言,这项研究为脓毒症及其他炎症性疾病的治疗提供了新的潜在靶点和策略,让我们对脓毒症诱导肺损伤的发病机制有了更深入的认识,为未来开发更有效的治疗方法指明了方向 。

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