WAVE1调控脂多糖诱导的巨噬细胞线粒体代谢异常和炎症反应的机制研究

曾婷, 杨月芊, 何剑, 司道林, 张辉, 王霞, 谢岷

中国当代儿科杂志 ›› 2024, Vol. 26 ›› Issue (12) : 1341-1351.

WAVE1调控脂多糖诱导的巨噬细胞线粒体代谢异常和炎症反应的机制研究

  • 曾婷, 杨月芊, 何剑, 司道林, 张辉, 王霞, 谢岷
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摘要

目的 探讨WASP家族富含脯氨酸同源蛋白1 (Wiskott-Aldrich syndrome protein family verprolinhomologous protein 1, WAVE1)调控脂多糖(lipopolysaccharide, LPS)诱导的巨噬细胞线粒体代谢异常和炎症反应的机制。方法 构建过表达WAVE1的巨噬细胞系(小鼠BMDM和人THP-1细胞),LPS (500 ng/mL)处理巨噬细胞模拟脓毒症炎症反应,实验分为两部分。第一部分设立对照组、LPS组、空载质粒(LPS+oe-NC)组、WAVE1过表达(LPS+oe-WAVE1)组;第二部分设立LPS组、LPS+oe-NC组、LPS+oe-WAVE1组、外源性高迁移率族蛋白1 (high mobility group box-1, HMGB1)干预(LPS+oe-WAVE1+HMGB1)组。采用RT-PCR法测定线粒体DNA含量,RT-qPCR法检测WAVE1、肿瘤坏死因子-α (tumor necrosis factor-α, TNF-α)、白介素(interleukin, IL)-1β、IL-6 mRNA表达,免疫印迹法检测WAVE1、己糖激酶2、丙酮酸激酶M2蛋白表达,ELISA法检测TNF-α、IL-1β、IL-6、HMGB1含量,JC-1染色法检测线粒体膜电位,Seahorse XP96法检测耗氧率和细胞外酸化率,MitoSOX探针检测线粒体活性氧水平,2-NBDG法检测葡萄糖摄取水平,试剂盒检测丙酮酸激酶活性、乳酸、三磷酸腺苷、HMGB1水平。结果 与对照组相比,LPS组WAVE1蛋白和mRNA表达、线粒体膜电位、耗氧率、线粒体DNA含量降低(P<0.05),TNF-α、IL-1β、IL-6含量和mRNA表达、线粒体活性氧、葡萄糖摄取、乳酸、三磷酸腺苷、己糖激酶2和丙酮酸激酶M2蛋白表达水平以及细胞外酸化率、丙酮酸激酶活性、HMGB1释放量升高(P<0.05);与LPS+oe-NC组相比,LPS+oe-WAVE1组WAVE1蛋白和mRNA表达、线粒体膜电位、耗氧率、线粒体DNA含量升高(P<0.05),TNF-α、IL-1β、IL-6含量和mRNA表达、线粒体活性氧、葡萄糖摄取、乳酸、三磷酸腺苷、己糖激酶2和丙酮酸激酶M2蛋白表达水平以及细胞外酸化率、丙酮酸激酶活性、HMGB1释放量降低(P<0.05)。与LPS+oe-WAVE1组比较,LPS+oe-WAVE1+HMGB1组葡萄糖摄取、乳酸、三磷酸腺苷水平及细胞外酸化率升高(P<0.05)。结论 WAVE1通过调控炎症因子释放、线粒体代谢及HMGB1释放参与调控LPS诱导的巨噬细胞炎症反应。[中国当代儿科杂志,2024,26 (12):1341-1351]

关键词

脓毒症 / WAVE1 / Warburg效应 / 线粒体代谢 / 高迁移率族蛋白1 / 巨噬细胞

中图分类号

R720.597

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曾婷, 杨月芊, 何剑, 司道林, 张辉, 王霞, 谢岷. WAVE1调控脂多糖诱导的巨噬细胞线粒体代谢异常和炎症反应的机制研究. 中国当代儿科杂志. 2024, 26(12): 1341-1351

基金

湖南省自然科学基金(2021JJ31110、2021JJ41051、2022JJ30967); 国家自然科学基金青年基金项目(82000137)

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