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SIRT1通过调控NF-κB-p65磷酸化抑制铜绿假单胞菌诱导的巨噬细胞焦亡及肺炎损伤机制
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月28日 来源:Molecular Immunology 3.2
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本研究针对铜绿假单胞菌(PA)感染导致的肺炎高死亡率及耐药性问题,揭示了SIRT1/NF-κB-p65轴通过抑制巨噬细胞焦亡(pyroptosis)关键蛋白NLRP3/Caspase-1/11/GSDMD-N的表达,减轻肺组织炎症损伤的分子机制。研究人员通过体内小鼠模型和体外MH-S巨噬细胞实验,结合流式细胞术、WB等技术,证实SIRT1激活可降低p-NF-κB-p65水平,为临床治疗PA肺炎提供新靶点。
铜绿假单胞菌(PA)作为医院获得性肺炎的主要致病菌,其多重耐药性使临床治疗陷入困境。这种革兰阴性菌不仅导致17%的院内肺炎病例,更在COVID-19等免疫缺陷患者中引发致命感染。传统抗生素疗法面临严峻挑战,而PA诱导的巨噬细胞焦亡(pyroptosis)——一种伴随强烈炎症反应的程序性细胞死亡,被认为是肺组织损伤的关键机制。然而,如何调控这一过程仍是未解之谜。
福建医科大学的研究团队在《Molecular Immunology》发表的研究中,首次揭示去乙酰化酶SIRT1通过NF-κB-p65通路双向调控PA诱导的巨噬细胞焦亡。研究采用气管插管建立PA肺炎小鼠模型,结合MH-S巨噬细胞体外实验,通过HE染色观察肺组织病理变化,流式细胞术检测细胞焦亡率,LDH释放实验和ELISA定量炎症因子(IL-1β/6/12),Western blot分析SIRT1/NF-κB-p65/NLRP3等蛋白表达,并利用共培养系统评估肺泡上皮细胞增殖。
3.1 SIRT1减轻PA诱导的小鼠肺损伤和焦亡
HE染色显示PA感染导致肺泡结构破坏和炎症浸润,而SIRT1激动剂Resveratrol显著改善病理损伤。流式检测发现PA组巨噬细胞焦亡率升高3倍,SIRT1激活可使其降低67%。WB证实PA下调SIRT1表达,同时上调p-NF-κB-p65、NLRP3和GSDMD-N蛋白水平,这种效应可被Resveratrol逆转。
3.2 PA促进巨噬细胞炎症和焦亡
体外实验显示PA(MOI=50)使MH-S细胞存活率下降42%,焦亡相关蛋白Caspase-1/11活化片段增加2.1-3.3倍。qPCR检测到IL-1β/6/12 mRNA表达上调4-8倍,与ELISA检测的分泌水平变化一致。
3.3 SIRT1激活抑制炎症和焦亡
Resveratrol处理使PA感染的MH-S细胞焦亡率从28.5%降至12.3%,同时p-NF-κB-p65磷酸化水平降低61%。腺病毒载体介导的SIRT1过表达产生相似效果,而siRNA敲低则加剧炎症反应。
3.4 NF-κB抑制减弱焦亡效应
抑制剂IKK-16使p-NF-κB-p65水平下降54%,并缓解PA-MH-S细胞对肺泡上皮细胞MLE-12增殖的抑制,证实NF-κB是SIRT1下游关键效应分子。
这项研究阐明SIRT1通过去乙酰化NF-κB-p65抑制其磷酸化,进而阻断NLRP3炎症小体激活和Caspase-1/11依赖的焦亡途径。该机制不仅解释PA肺炎的发病机理,更提示SIRT1激动剂可能成为对抗耐药菌感染的新策略。值得注意的是,研究首次发现SIRT1同时调控经典(Caspase-1/NLRP3)和非经典(Caspase-11)焦亡通路,为理解天然免疫应答提供新视角。尽管上游调控机制仍需探索,但SIRT1/NF-κB轴的发现为开发靶向免疫调节的抗感染药物奠定理论基础。
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