免疫相关GTP酶M1在脓毒症诱导脑损伤小鼠皮质神经元细胞自噬中的作用

目的:探讨免疫相关GTP酶M1(immune-related GTPase M1,IRGM1)在脓毒症诱导脑损伤(sepsis-induced brain injury,SIBI)小鼠皮质神经元细胞自噬中的作用。方法:将野生型和IRGM1基因敲除小鼠各60只分为野生型假手术(sham-operated wild-type,SWT)组、野生型模型(model wild-type,MWT)组、基因敲除假手术(sham-operated knockout,SKO)组和基因敲除模型(model knockout,MKO)组。模型组行小鼠盲肠结扎穿孔术(cecal ligation and puncture,CLP),CLP后6 h行神经行为学评分,如神经生物学低于6分,诊断为SIBI;假手术组只打开腹腔,未行CLP。采用HE染色观察小鼠大脑皮质区病理学改变;电子显微镜下观察小鼠皮质神经元细胞自噬的超微结构;实时定量PCR检测IRGM1和INF-γm RNA在小鼠大脑皮质组织中的表达;Western印迹检测小鼠大脑皮质组织微管相关蛋白1轻链3(LC3)-II,LC3-I,SQSTM1,IRGM1的蛋白相对表达量;免疫荧光法观察IRGM1在小鼠大脑皮质神经元中的表达。结果:电子显微镜显示,与SWT组比较,MWT组在CLP后12或24 h小鼠皮质神经元内质网扩张、线粒体肿胀、自噬体数量增加。Western印迹结果显示,CLP后6 h小鼠大脑皮质组织LC3-II表达开始增加,高表达维持至CLP后96 h,相反,SQSTM1在CLP后6 h开始下降。与SWT组比较,MWT组在CLP后12 h小鼠大脑皮质组织中IRGM1的m RNA和蛋白表达水平明显上调,同时,IFN-γ的m RNA表达也明显增加(P<0.05)。双色免疫荧光检测结果显示,CLP后24 h,与SWT组比较,MWT组小鼠皮质神经元中IRGM1表达明显上调。SWT组和SKO组小鼠大脑皮质细胞中自噬活性的基线水平相当低,几乎无LC3-II的表达,而SQSTM1表达均很高。但是,CLP后12 h,MWT组LC3-II表达明显升高,SQSTM1表达下调(P<0.05),而IRGM1基因敲除的MKO组小鼠大脑皮质组织中几乎无LC3-II,SQSTM1的表达明显上调。CLP后6 h,MWT组SIBI发生率90%(27/30),MKO组发生率96.67%(29/30)。CLP后12 h,MKO组小鼠神经生物学评分明显低于MWT组(4.97±0.71 vs 5.43±0.86;t=2.284,P=0.026)。小鼠大脑皮质HE染色显示,与MWT比较,MKO组小鼠脑皮质损伤严重,神经细胞数量明显减少。结论:SIBI时IRGM1表达对小鼠大脑皮质神经元损伤具有一定的保护作用,其机制可能与其调节小鼠大脑皮质神经元细胞自噬有关。

免疫相关的GTP酶家族M的研究进展

免疫相关的GTP酶(immunity-related GTPase,IRG)基因家族编码的蛋白在人类、鼠等脊椎动物中普遍存在,IRG基因家族在人类基因组中仅含有2个基因:免疫相关的GTP酶家族M(immunityrelated GTPase family M,IRGM)和IRGC。IRGM与慢性传染病、肺结核、炎症性肠病、强直性脊柱炎等多种炎症性疾病有关,且IRGM能促进黑色素瘤和肝细胞癌的发生和细胞生长,在自身免疫性疾病环境下调节巨噬细胞亚群极化和细胞因子的产生。对IRGM的研究将有助于更好地了解系统性疾病的发病机制,并将IRGM靶向治疗与免疫细胞治疗相结合,在疾病相关的细胞因子给予合理干预,有利于系统性疾病的治疗。

IRGM在自身免疫性疾病中的研究进展

自身免疫性疾病是一种累及多脏器、多器官的全身系统性疾病。自噬在维持免疫系统稳定和功能方面发挥重要作用,自噬功能失常与免疫性疾病的发生有关。免疫相关GTP酶家族M(IRGM)基因作为一种自噬相关基因,在组装自噬体中发挥主要作用,同时通过多种途径调节自噬。目前大规模的全基因组关联研究将IRGM与克罗恩病和其他自身免疫性疾病遗传联系起来。但IRGM在自身免疫性疾病中的发生发展尚未完全明确,了解这些机制将为自身免疫性疾病的治疗提供新目标。

冠心病患者血清IRGM水平与冠状动脉病变严重程度的关系

目的观察冠心病患者血清免疫相关GTP酶家族M蛋白(IRGM)水平与冠状动脉病变严重程度之间的关系。方法前瞻性选取2018年1月至2020年12月北京市大兴区人民医院急诊内科连续招募的120例因疑似冠心病而接受冠状动脉造影的患者。根据冠状动脉造影和临床情况将入组患者分为对照组(造影正常,n=35)、稳定型心绞痛组(n=41)和急性冠脉综合征组(n=44)。收集受试者一般资料(年龄、性别、体重指数、吸烟、收缩压、舒张压、病史)、实验室检查指标[肌酐、空腹血糖、血脂、白细胞计数(WBC)、脑钠肽、左室射血分数(LVEF)]。采用酶联免疫吸附试验检测血清中IRGM水平,采用GENSINI和SYNTAXⅠ风险评分评估解剖冠状动脉病变的严重程度。分析冠心病患者中血清IRGM水平与临床指标的相关性。采用Logistic回归分析分析发生冠心病的影响因素。结果3组的年龄、性别构成比、体重指数、高血压病史等基线特征与肌酐、空腹血糖、总胆固醇、甘油三酯等生化指标比较,差异均无统计学意义(P>0.05);3组的WBC、脑钠肽、LVEF、GENSINI评分和SYNTAXⅠ评分比较,差异均有统计学意义(P<0.05)。稳定型心绞痛组和急性冠脉综合征组血清IRGM水平均显著高于对照组,急性冠脉综合征组血清IRGM水平显著高于稳定型心绞痛组,差异均有统计学意义(P<0.05)。稳定型心绞痛组和急性冠脉综合征组血清中IRGM水平与脑钠肽、LVEF、GENSINI评分和SYNTAXⅠ评分均呈正相关(P<0.05),与肌酐、空腹血糖、总胆固醇、甘油三酯、HDL-C和LDL-C、WBC之间均无显著相关性(P>0.05)。血清IRGM水平、脑钠肽、LVEF、GENSINI评分和SYNTAXⅠ评分均为冠心病发生的独立危险因素(P<0.05)。结论冠心病患者血清中IRGM水平升高,其水平升高可能与冠状动脉病变严重程度相关。

IRGM/Irgm1调节自噬和凋亡在炎症性疾病中的研究进展

免疫相关GTP酶(IRG)属于γ干扰素诱导性GTP酶家族成员,在γ干扰素介导的宿主抗感染和炎症免疫中起重要作用。正常情况下,IRGM(人类)/Irgm1(小鼠)表达水平较低,在机体受到感染或炎症刺激时,IRGM/Irgm1可被γ干扰素迅速诱导表达并迁移至细胞吞噬溶酶体膜上。目前人们对IRGM/Irgm1在疾病中的研究主要集中在炎性肠病、神经系统疾病以及肿瘤等疾病中。IRGM/Irgm1可能通过介导细胞自噬和凋亡调控疾病的进展,但具体机制目前尚不明确。IRGM/Irgm1作为细胞自噬与凋亡共同的调节蛋白,对多种疾病的发生、发展和转归起重要作用。