GSDMD介导细胞焦亡缓解高尿酸血症小鼠肾损伤的作用机制

目的:探讨gasdermin D蛋白(GSDMD)在高尿酸血症(HUA)后肾损伤中的作用及其可能机制。方法:选用C57BL/6J的野生型小鼠和GSDMD敲除小鼠作为实验动物,将其分为4组,野生型小鼠正常饮食组(WT-Norm-diet组),野生型小鼠高尿酸造模组(WT-HUA组),GSDMD敲除小鼠正常饮食组(KO-Norm-diet组)和GSDMD敲除小鼠高尿酸造模组(KO-HUA组)。HUA动物造模选用氧嗪酸钾[250 mg/(kg·d)]和腺嘌呤[50 mg/(kg·d)]对小鼠灌胃28 d;血生化检测肌酐和尿酸变化;HE染色观察肾脏病理学变化;Western blot检测肾皮质GSDMD、GSDMD-N的蛋白表达;RT-PCR检测KIM-1和NAGL的表达量。结果:与WT-Norm-diet组比较,WT-HUA组小鼠血清中尿酸升高(P<0.01);肾皮质中GSDMD、GSDMD-N的蛋白表达水平升高(P<0.05);KIM-1 mRNA的表达水平升高(P<0.01)。与WT-HUA组比较,KO-HUA组小鼠血清尿酸、肌酐水平、NAGL mRNA表达降低(P<0.05)。HE染色结果显示,KO-HUA组小鼠高尿酸导致的肾小管扩展以及炎性细胞浸润明显改善。结论:GSDMD敲除可有效缓解高尿酸引起的肾脏损伤。

Caspase-1/-11通过剪切GSDMD参与LPS诱导的脓毒症急性肾损伤

肾小管上皮细胞死亡是急性肾损伤(acute kidney injury, AKI)的重要原因。本文旨在研究由Gasdermin D (GSDMD)介导的细胞焦亡是否参与脂多糖(lipopolysaccharide, LPS)诱导的脓毒症AKI,并探讨caspase-1、caspase-11焦亡通路在其中的作用。将小鼠分为4组:野生型(WT)组、野生型-LPS (WT-LPS)组、GSDMD基因敲除型(KO)组和GSDMD基因敲除型-LPS (KOLPS)组,通过腹腔注射LPS (40 mg/kg)构建脓毒症AKI模型,取血液样品测定血清肌酐、尿素氮的浓度;取小鼠肾组织标本进行HE染色,观察肾组织病理学变化;用Western blot检测焦亡通路相关蛋白的表达量。结果显示,与WT组相比,WT-LPS组血清肌酐、尿素氮的浓度明显升高(P <0.01);与WT-LPS组相比,KO-LPS组血清肌酐和尿素氮显著降低(P <0.01)。HE染色结果显示,GSDMD敲除后LPS诱导的肾小管扩张得到缓解。和WT组相比,WT-LPS组白介素1β (interleukin-1β, IL-1β)、GSDMD和GSDMD-N蛋白表达水平显著上调,而GSDMD基因敲除显著下调LPS诱导的IL-1β、caspase-11、pro-caspase-1和caspase-1(p22)蛋白表达。上述结果提示,GSDMD介导的细胞焦亡参与LPS诱导的脓毒症AKI,caspase-1和caspase-11可能参与GSDMD的剪切。