环磷酸鸟苷-腺苷合成酶和干扰素基因刺激因子信号通路与缺血性脑卒中相关性的研究进展

缺血性脑卒中(IS)是一种常见的神经系统损伤疾病,其特征是局部脑血流暂时或永久减少,其高发病率、高致残率和不良预后给社会带来了沉重负担[1]。迄今为止,治疗急性IS的方法主要是静脉注射重组组织型纤溶酶原激活剂,然而由于重组组织型纤溶酶原激活剂的治疗窗口狭窄,只有少数患者接受溶栓治疗.

环磷酸鸟苷-腺苷酸合成酶-干扰素基因刺激蛋白信号通路与细胞自噬和凋亡及慢性阻塞性肺疾病的相关性研究

细胞自噬和凋亡与肺纤维化、肺动脉高压、肺癌、慢性阻塞性肺疾病(COPD)等疾病密切相关。肺上皮细胞中Ⅰ型干扰素(IFN)的高表达可能是引起细胞自噬和凋亡从而导致COPD发生发展的重要因素。本文就环磷酸鸟苷-腺苷酸合成酶-干扰素基因刺激蛋白信号通路调控Ⅰ型IFN的表达并诱导细胞自噬和凋亡及其与COPD的关系进行综述。

青蒿琥酯调节cGAS-STING信号通路对抑郁症模型小鼠神经炎性反应的影响

目的探讨青蒿琥酯(ART)调节环磷酸鸟苷-腺苷酸合成酶(cGAS)-干扰素基因刺激因子(STING)通路对抑郁症小鼠神经炎性反应的影响。方法小鼠分为模型组、对照组、ART低剂量组、ART高剂量组、氟西汀组、ART高剂量+RocA(cGAS-STING通路激活剂)组。糖水消耗实验、强迫游泳实验评估小鼠的抑郁行为;HE染色检测海马组织病理变化;ELISA检测白细胞介素(IL)-6、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、五羟色胺(5-HT)、多巴胺(DA)水平;TUNEL染色检测神经元凋亡;Western blot检测Bcl-2相关X蛋白(Bax)、p53、cGAS、STING蛋白。结果与对照组相比,模型组小鼠表现出神经元性脓疱变性,糖水消耗率、5-HT、DA水平降低,强迫游泳静止时间延长,IL-6、TNF-α水平、神经元凋亡率及Bax、p53、cGAS、STING蛋白表达升高(P<0.05);与模型组相比,ART低剂量组、ART高剂量组、氟西汀组小鼠海马神经元损伤有所缓解,糖水消耗率、5-HT、DA水平升高,强迫游泳静止时间缩短,IL-6、TNF-α水平、神经元凋亡率及Bax、p53、cGAS、STING蛋白表达降低(P<0.05);RocA逆转了高剂量ART对小鼠抑郁症的改善作用。结论ART抑制抑郁症小鼠神经炎性反应及神经元凋亡,上调胺类神经递质水平的机制可能与阻断cGAS-STING通路有关。

茯苓酸通过抑制cGAS-STING信号通路减轻溃疡性结肠炎大鼠结肠上皮细胞损伤

目的探讨茯苓酸(PA)调节环磷酸鸟苷-腺苷酸合成酶(cGAS)-干扰素刺激基因(STING)信号通路对溃疡性结肠炎大鼠肠上皮细胞损伤的影响。方法将SD大鼠分为对照组、溃疡性结肠炎组、大鼠PA低剂量组(R-PA-L组)、大鼠PA中剂量组(R-PA-M组)、大鼠PA高剂量组(R-PA-H组),大鼠RocA(cGAS-STING通路激活剂)组(R-RocA组)、R-PA-H+RocA组;统计大鼠体质量下降及疾病活动指数(DAI)评分;HE染色检测大鼠结肠组织病理变化。分离并鉴定对照组、溃疡性结肠炎组大鼠肠上皮细胞,并分组为NC组、Model组、PA低剂量组(PA-L组,2μmol/L)、PA中剂量组(PA-M组,4μmol/L)、PA高剂量组(PA-H组,8μmol/L)、RocA组(25 nmol/L)、PA-H+RocA组(8μmol/L+25 nmol/L);ELISA法检测细胞上清中白细胞介素(IL)-1β、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、IL-6水平;试剂盒检测大鼠结肠上皮细胞中超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量;流式细胞术检测大鼠结肠上皮细胞凋亡;Western blot检测大鼠结肠上皮细胞中Bcl-2相关X蛋白(Bax)、多聚腺苷二磷酸核糖聚合酶(PARP)、cGAS、p-STING、TANK结合酶1(TBK1)、干扰素调节因子-3(IRF-3)蛋白表达。结果与溃疡性结肠炎组比较,RPA-L组、R-PA-M组、R-PA-H组大鼠结肠组织病理损伤减轻,体质量下降及DAI评分降低(P<0.05);成功分离出大鼠结肠上皮细胞;与NC组比较,Model组IL-1β、TNF-α、IL-6水平、MDA含量、细胞凋亡率、Bax、PARP、cGAS、p-STING、TBK1、IRF3蛋白表达升高,SOD活性降低(P<0.05);与Model组比较,PA-L组、PA-M组、PA-H组IL-1β、TNF-α、IL-6水平、MDA含量、细胞凋亡率、Bax、PARP、cGAS、p-STING、TBK1、IRF3蛋白表达降低,SOD活性升高,RocA组对应指标变化趋势与上述相反(P<0.05);RocA减弱了高剂量PA对溃疡性结肠炎大鼠结肠上皮细胞炎症、氧化应激及细胞凋亡的抑制作用。结论PA可能通过抑制cGAS-STING通路减轻溃疡性结肠炎大鼠结肠上皮细胞损伤。

干扰素基因刺激蛋白(STING)激动剂环二核苷酸类化合物的合成及活性研究进展

环二核苷酸是环磷酸鸟苷-腺苷酸合成酶-干扰素基因刺激因子(c GAS-STING)天然免疫信号通路的激动剂,目前主要发现了四种天然的环二核苷酸STING激动剂.近年来随着c GAS-STING通路作用机制的进一步揭示,激活STING通路以进行免疫治疗已成为当前的研究热点.对环二核苷酸进行衍生化修饰以提升其药物活性及成药性已成为推动其临床应用的重要手段.在此,总结了近年来STING激动剂环二核苷酸类化合物的合成及活性研究进展.

cGAS-STING通路调控NCOA4介导的铁自噬在HT22细胞缺氧复氧损伤中的作用

目的探讨环鸟苷酸—腺苷酸合成酶(cGAS)-干扰素基因刺激蛋白(STING)通路调控核受体共激活因子4(NCOA4)介导的铁自噬在小鼠海马神经细胞(HT22)缺氧复氧损伤中的作用。方法2020年9月—2022年12月于武汉大学人民医院中心实验室进行实验。将HT22细胞系随机分为4组,对照组(Ctrl组)、缺氧复氧组(HR组)、缺氧复氧+cGAS抑制剂(RU.521)组(HR+RU组)、缺氧复氧+RU.521+NCOA4过表达组(HR+RU+NCOA4组)。HR组于无糖缺氧条件下培养6 h再复糖复氧培养24 h构建缺氧复氧模型,HR+RU组及HR+RU+NCOA4组提前给予3.0μmol/L的RU.521处理24 h后构建缺氧复氧模型,HR+RU+NCOA4组于缺氧复氧前5 d给予NCOA4慢病毒转染,对照组常规培养。免疫荧光检测各组ROS,ELISA检测CCK8、LDH、SOD、MDA及亚铁离子,Western blot检测cGAS、STING、NCOA4、LC3B和铁蛋白。结果与Ctrl组比较,HR组细胞活力CCK8、SOD降低,LDH、ROS、MDA、cGAS、STING、NCOA4、LC3B、铁蛋白、亚铁离子升高(P<0.05);与HR组比较,HR+RU组细胞活力CCK8、SOD、铁蛋白升高,LDH、ROS、MDA、cGAS、STING、NCOA4、LC3B、亚铁离子降低(P<0.05);与HR+RU组比较,HR+RU+NCOA4组细胞活力CCK8、SOD、铁蛋白降低(P<0.05),LDH、ROS、MDA、NCOA4、LC3B、亚铁离子升高(P<0.05),cGAS、STING差异无统计学意义(P>0.05)。结论缺氧复氧后HT22细胞cGAS-STING通路上调,NCOA4介导的铁自噬过度激活进而加重细胞损伤。

微核激活cGAS-STING信号通路的机制及其肿瘤免疫功能

环鸟苷酸-腺苷酸合成酶(cGAS)-干扰素基因刺激因子(STING)信号通路可监测微生物入侵和组织损伤等生理病理异常状态,是天然免疫系统的重要组成之一。作为DNA感受器,cGAS主要识别异常定位于细胞质的双链DNA(dsDNA),通过催化合成二级信使环鸟苷酸-腺苷酸启动由STING介导的Ⅰ型干扰素和炎症信号通路。微核是有丝分裂后期染色体错误分离的产物,也是细胞质dsDNA的重要来源之一。作为一类不稳定的亚细胞器结构,微核核膜倾向于不可逆的破裂,导致微核基因组DNA暴露在细胞质中。暴露的微核基因组DNA招募并激活cGAS-STING信号通路,诱导STING下游信号通路活化,包括Ⅰ型干扰素信号通路和经典核因子κB(NF-κB)信号通路,导致细胞衰老、细胞凋亡和细胞自噬的发生,从而介导免疫系统的活化以清除肿瘤细胞,或者直接诱导肿瘤细胞死亡。另外,STING持续激活诱导的内质网应激,以及慢性Ⅰ型干扰素信号通路和非经典NF-κB信号通路的活化,营造了免疫抑制的肿瘤微环境,导致肿瘤细胞免疫逃逸,促进肿瘤转移和肿瘤细胞存活。因此,在肿瘤的发生发展和治疗过程中,活化的cGAS-STING免疫通路扮演着抑制或促进肿瘤的双重作用。本文阐述了肿瘤微环境中微核诱导cGAS-STING免疫通路活化的机制研究进展,探讨了其在肿瘤发生发展和治疗中的潜在重要作用。

核酸免疫识别的机制和功能及酪氨酸磷酸化修饰调控

核酸天然免疫识别是一种普遍存在且高度保守的免疫应答机制,负责监测和响应病原体入侵或组织损伤,进而在宿主防御、自身免疫反应、细胞命运决定以及肿瘤发生发展中发挥关键作用。酪氨酸磷酸化作为一类主要的蛋白质翻译后修饰机制,在核酸识别通路中发挥重要调控功能。其中,介导核酸免疫识别通路的核心成员环鸟苷酸-腺苷酸合成酶(cGAS)、干扰素基因刺激因子(STING)以及TANK结合激酶1(TBK1)等蛋白均受到酪氨酸磷酸化修饰引发的活性调控,进而影响生理或病理条件下宿主的抗病毒防御和抗肿瘤免疫能力。本文综述了酪氨酸激酶和酪氨酸磷酸化修饰在核酸免疫识别中的调控作用及研究现状,讨论了靶向酪氨酸磷酸化在抗肿瘤免疫中的功能和潜在应用,以期为理解并拓展全新的抗肿瘤手段提供思路。

基于cGAS-STING通路探讨参白扶正颗粒调节肿瘤免疫应答的作用机制

目的 基于鸟苷酸-腺苷酸合成酶-干扰素基因刺激因子(cGAS-STING)通路探讨参白扶正颗粒调节肿瘤免疫应答的作用机制。方法 取KM小鼠60只,建立人胃癌MGC803细胞移植瘤模型,将42只成模小鼠按照随机数字表法分为模型组10只、参白扶正低剂量组10只、参白扶正中剂量组11只、参白扶正高剂量组11只,分别给予生理盐水和5 mg/g、10 mg/g、20 mg/g参白扶正颗粒溶液灌胃,均2次/d,连续灌胃15 d。末次灌胃结束后,剥离瘤体组织,称重并计算肿瘤抑制率,采用HE染色法观察肿瘤组织病理形态,流式细胞术检测肿瘤组织中免疫活化指标[CD4^(+)、CD8^(+)、γ干扰素(IFN-γ)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、CD45^(+)CD11c^(+)MHC-Ⅱ^(+)、CD40^(+)、CD70^(+)、CD4^(+)Foxp3^(+)Treg]水平,酶联免疫吸附法检测肿瘤组织中cGAS-STING通路相关细胞因子[β干扰素(IFN-β)、C-C类趋化因子22(CCL22)、C-C类趋化因子17(CCL17)、白细胞介素-10(IL-10)]水平,Western blot法检测肿瘤组织中cGAS-STING通路相关蛋白[STING、TANK结合激酶1(TBK1)、干扰素调节因子3(IRF3)]表达情况。结果 参白扶正各组瘤重均明显低于模型组(P均<0.05),且瘤重随参白扶正颗粒剂量增加而降低,肿瘤抑制率随参白扶正颗粒剂量增加而升高,两两比较差异均有统计学意义(P均<0.05)。参白扶正各组小鼠胃黏膜炎症浸润、细胞间质充血水肿较模型组不同程度减轻,异型性不明显。参白扶正各组小鼠肿瘤组织中CD4^(+)、CD8^(+)、IFN-γ、CD45^(+)CD11c^(+)MHC-Ⅱ^(+)、CD40^(+)、CD70^(+)水平及cGAS、STING、TBK1、IRF3蛋白相对表达量均明显高于模型组(P均<0.05),且上述各指标随参白扶正颗粒剂量增加而升高(P均<0.05);参白扶正各组小鼠肿瘤组织中TNF-α、CD4^(+)Foxp3^(+)Treg、IFN-β、CCL22、CCL17、IL-10水平均明显低于模型组(P均<0.05),且上述因子水平随参白扶正颗粒剂量增加而降低(P均<0.05)。结论 参白扶正颗粒可抑制胃癌移植瘤小鼠肿瘤生长,可通过调节肿瘤免疫应答而增强小鼠免疫功能,减轻炎症反应,其机制可能与调控cGAS-STING通路有关。

次乌头碱通过cGAS/STING通路调节胃癌细胞增殖、迁移、侵袭和免疫逃逸

目的:探讨次乌头碱(HA)通过环磷酸鸟苷-腺苷酸合成酶(cGAS)/干扰素基因刺激因子(STING)信号通路对胃癌细胞增殖、迁移、侵袭和免疫逃逸的影响。方法:将BGC-823细胞分为对照组(NC组)、HA低剂量组(HA-L组,2μmol/L)、HA中剂量组(HA-M组,4μmol/L)、HA高剂量组(HA-H组,8μmol/L)、RU.521(cGAS抑制剂)组(1μmol/L)、HA-H+RU.521组(8μmol/L+1μmol/L),CCK-8、克隆形成实验检测细胞增殖;划痕愈合实验检测细胞迁移;Transwell实验检测细胞侵袭;ELISA检测细胞上清中趋化因子配体(CXCL)2、CXCL8水平;Western blot检测细胞中增殖细胞核抗原(PCNA)、基质金属蛋白酶(MMP)-9、cGAS、STING蛋白表达。将上述各组细胞分别与NK细胞共培养24 h,命名为NC共培养组、HA-L共培养组、HA-M共培养组、HA-H共培养组、RU.521共培养组、HA-H+RU.521共培养组,检测NK细胞杀伤力。结果:与NC组比较,HA-L组、HA-M组、HA-H组BGC-823细胞OD450(24 h)(0.87±0.08 vs 0.75±0.06、0.62±0.06、0.41±0.03)、克隆形成率[(47.75±2.13)%vs(41.12±1.81)%、(33.58±1.61)%、(19.95±0.84)%]、划痕愈合率[(43.37±2.08)%vs(36.65±1.54)%、(27.74±1.03)%、(13.36±0.62)%]、侵袭细胞数(78.85±3.67 vs 65.59±2.49、51.52±2.01、22.23±1.36)、CXCL2、CXCL8水平、PCNA、MMP-9蛋白表达降低,cGAS、STING蛋白表达升高(P<0.05);与NC组比较,RU.521组对应指标变化趋势与上述相反(P<0.05);与NC共培养组比较,HA-L共培养组、HA-M共培养组、HA-H共培养组NK细胞杀伤力增强,且呈剂量依赖性(P<0.05);与NC共培养组比较,RU.521共培养组对应指标变化趋势与上述相反(P<0.05);RU.521减弱了高剂量HA对BGC-823细胞增殖、迁移、侵袭、免疫逃逸的抑制作用。结论:HA可能通过激活cGAS-STING信号通路抑制胃癌细胞增殖、迁移、侵袭和免疫逃逸。

电针干预经cGAS/STING通路对帕金森综合征大鼠神经功能的影响

目的 探讨电针干预对帕金森综合征(PD)大鼠神经功能的影响及其干预机制。方法 大鼠设置对照组、PD组(造模)、电针干预组(造模+电针)、pcDNA3.1组(造模+电针+尾静脉注射pcDNA3.1空载体)和cGAS-pcDNA3.1组(造模+电针+尾静脉注射cGAS-pcDNA3.1重组载体),造模采用羟多巴胺(6-OHDA)。旷场试验及转棒试验测试大鼠行为学功能,HE染色检测脑组织病理状态,试剂盒检测脑组织中丙二醛(MDA)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、超氧化物歧化酶(SOD)、白细胞介素(IL)-1β、肿瘤坏死因子(TNF)-α水平,Western印迹检测脑组织中环腺苷酸鸟苷酸合成酶(cGAS)、干扰素刺激基因(STING)蛋白表达。结果 与对照组相比,PD组水平运动得分、垂直运动得分及脑组织中GSH-Px、SOD水平明显降低,跌落潜伏期明显缩短,脑组织中MDA、IL-1β、TNF-α水平及cGAS、STING蛋白水平明显升高(均P<0.05),脑组织有明显病理改变;与PD组相比,电针干预组水平运动得分、垂直运动得分及脑组织中GSH-Px、SOD水平明显升高,跌落潜伏期明显延长,脑组织中MDA、IL-1β、TNF-α水平及cGAS、STING蛋白水平明显降低(P<0.05),脑组织病理改变减轻;与pcDNA3.1组相比,cGAS-pcDNA3.1组水平运动得分、垂直运动得分及脑组织中GSH-Px、SOD水平明显降低,跌落潜伏期明显缩短,脑组织中MDA、IL-1β、TNF-α水平及cGAS、STING蛋白水平明显升高(均P<0.05),脑组织病理改变加重。结论 电针干预经抑制cGAS/STING通路,降低脑组织炎症、氧化应激状态,改善PD大鼠神经行为学功能。

cGAS-STING信号通路在结直肠癌治疗中的应用进展

环鸟苷酸-腺苷酸合成酶(cGAS)是一种DNA传感器,其在外源性DNA的刺激下能激活干扰素基因刺激因子(STING),诱导Ⅰ型干扰素和其他促炎性细胞因子的产生;且cGAS-STIGN信号通路的激活还能通过Ⅰ型干扰素促进瘤内CD8+T细胞募集,启动抗肿瘤免疫。目前认为STING激动剂能够作为抗肿瘤治疗的重要辅助药物,有望改善结直肠癌患者的预后,尤其是免疫治疗耐药患者。cGAS-STING信号通路可以通过启动固有免疫、肿瘤免疫以及与自噬相互作用发挥抗肿瘤效应,有望成为一个有效的潜在治疗靶点。

cGAS-STING通路异常激活及其抑制剂在免疫和炎症疾病中的研究进展

cGAS-STING通路是针对多种类型病原体进行免疫防御的主要途径之一,环鸟苷酸-腺苷酸合成酶(cGAS)通过识别细胞质的DNA分子,催化生成第二信使cGAMP(cyclic GMP-AMP)与干扰素基因刺激因子(STING)结合,诱导产生I型干扰素(IFN-I),激活机体先天免疫系统。cGAS-STING通路的适当激活有助于机体实现自我保护,因此,近年来STING激动剂在肿瘤免疫治疗的研究中引起了广泛关注,一些候选药物已进入临床研究,用于多种肿瘤治疗。与此同时,cGAS-STING通路异常激活会导致自身免疫性疾病的发生,获得了药物研究者的广泛关注并积极开发其抑制剂。该文总结了cGAS-STING通路的机制和调控位点,概述了cGAS-STING通路相关的免疫和炎症疾病及其抑制剂的研究进展。

扁蒴藤素调节cGAS/STING信号通路对缺血性脑卒中大鼠认知功能和神经炎症的影响

目的:探讨扁蒴藤素(PT)通过调节环磷酸鸟苷-腺苷酸合成酶/干扰素基因刺激因子(cGAS/STING)信号通路对缺血性脑卒中大鼠认知功能和神经炎症的影响。方法:采用线栓法建立MCAO模型,将大鼠随机分为Control组,MCAO组,扁蒴藤素低、中、高剂量组(PT-L组、PT-M组、PT-H组),PT-H+cGAS/STING通路激活剂组(PT-H+DMXAA组),采用Zea-Longa评分对大鼠进行神经性行为评分;Morris水迷宫评估大鼠的认知能力;2,3,5-氯化三苯基四氮唑(TTC)染色法观察并计算大鼠脑梗死面积;HE染色法观察大鼠脑组织病理变化情况;酶联免疫吸附试验(ELISA)检测中大鼠血清中白介素(IL-6)和白介素(IL-1β)水平;Western blot法检测大鼠脑组织中小胶质细胞M1型标记物(iNOS)、小胶质细胞M2型标记物(Arg-1)、cGAS、STING蛋白表达水平。结果:与Control组比较,MCAO组大鼠神经功能缺损评分、逃避潜伏期、脑梗死面积、IL-6、IL-1β水平及iNOS、cGAS、STING表达显著升高,Arg-1表达显著降低(P<0.05);与MCAO组比较,PT各组大鼠神经功能缺损评分、逃避潜伏期、脑梗死面积、IL-6、IL-1β水平及iNOS、cGAS、STING蛋白表达水平显著降低,Arg-1表达显著升高(P<0.05),且呈剂量依赖性;与PT-H组比较,PT-H+DMXAA组大鼠神经功能缺损评分、逃避潜伏期、脑梗死面积、IL-6、IL-1β水平及iNOS、cGAS、STING表达显著升高,Arg-1表达显著降低(P<0.05)。结论:扁蒴藤素可以缓解缺血性脑卒中大鼠认知功能障碍和神经炎症损伤,其作用机制可能与抑制cGAS/STING信号通路相关。

cGAS-STING通路调节机制的研究进展

环鸟苷酸-腺苷一磷酸合成酶(cGAS)-干扰素基因刺激蛋白(STING)通路在适应性及固有免疫反应的激活中起关键作用。DNA病毒可通过多种病毒组分调节cGAS-STING通路的激活状态,最终产生免疫逃逸。cGAS-STING通路感知外来或自身DNA后的过度激活或抑制状态构成了疾病进程中的有利或不利因素。目前关于不同疾病条件下cGAS-STING通路动态调控的研究仍处于初级阶段,深入研究其在不同条件下的调节状态对于了解疾病的发生发展具有重要意义。此外,cGAS-STING通路的调节状态还参与了肿瘤、炎症性疾病等疾病的发生发展,靶向该通路的激动剂和拮抗剂的研发可以为感染性疾病、炎症性疾病和肿瘤的临床治疗提供新方向。

cGAS-STING通路的调控机制及其相关药物研究进展

鸟苷酸-腺苷酸合成酶(cGAS)、干扰素基因刺激因子(STING)均为细胞内受体,参与细胞对双链DNA的识别。由cGAS激活的STING通路是近年来研究较为热门的信号通路,可介导细胞自噬、细胞死亡,发挥促炎、抗病毒、抗肿瘤等多种效应。随着研究深入,对cGAS-STING通路相关分子机制的了解逐渐增多,调控该通路有了较强的理论基础。鉴于cGAS-STING通路参与多种病理生理学功能,故针对cGAS-STING通路相关抑制剂、激动剂的研发具有潜在的临床应用价值。文章就cGAS-STING通路的各调控位点及其相关抑制剂、激动剂进行综述。

干扰素基因刺激因子与Ⅰ型干扰素疾病的研究进展

干扰素基因刺激因子(STING)在固有免疫系统中发挥重要作用,STING通路不当或过度激活与多种Ⅰ型IFN疾病相关;近来,随着国内外研究进展,STING通路调节剂已成为治疗Ⅰ型IFN疾病的一个热点领域,STING通路逐渐被认为是治疗的新方向。本文系统综述了环磷酸鸟苷-腺苷合成酶(cGAS)-STING通路及相关Ⅰ型IFN疾病的最新研究进展,包括cGAS-STING信号通路、Ⅰ型IFN疾病及治疗进展等。

cGAS-STING通路在抗感染免疫的研究进展

cGAS-STING通路是近年来受到广泛关注的一种天然免疫机制。环鸟苷酸腺苷酸合成酶(cyclic GMP-AMPsynthase,cGAS)识别胞质DNA后催化ATP、GTP合成环鸟苷酸-腺苷酸(cyclic GMP-AMP,cGAMP),cGAMP进而结合并激活干扰素基因刺激因子(stimulator of interferon genes,STING),诱发Ⅰ型干扰素产生等先天免疫反应。越来越多的研究表明,cGAS-STING通路在感染性疾病、自身免疫性疾病以及肿瘤免疫等发挥重要作用。本文就cGAS-STING通路的激活及其在抗病毒、细菌和寄生虫等病原微生物感染中的免疫反应和作用机制展开综述,以期为感染性疾病治疗靶点的发掘提供新的线索。

基于PINK1/Parkin及cGAS/STING通路探讨滋水清肝饮的抗抑郁机制

目的研究滋水清肝饮对抑郁大鼠脑内PTEN诱导激酶1(PINK1)/Parkin及环磷酸鸟苷-腺苷磷酸合成酶(cGAS)/干扰素基因刺激因子(STING)信号通路的影响,揭示滋水清肝饮治疗抑郁症的抗炎机制。方法将60只大鼠按随机数字表法分为对照组、模型组及滋水清肝饮低、中、高剂量组,每组12只。除对照组外,其余各组制备慢性不可预知应激模型(CUMS)抑郁模型。滋水清肝饮低、中、高剂量组分别灌胃12、24、48 g/kg滋水清肝饮水煎剂,对照组、模型组灌胃等体积的蒸馏水,1次/d,持续4周。采用强迫游泳、旷场实验及糖水消耗实验检测各组大鼠行为学变化;采用HE染色观察内侧前额叶皮层细胞结构;采用ELISA法检测IL-1β、IL-6、TNF-α及干扰素-γ(IFN-γ)水平;采用Western blot检测前额叶皮层PINK1、Parkin、cGAS、STING蛋白表达。结果行为学检测结果显示,与模型组比较,滋水清肝饮各剂量组大鼠在强迫游泳实验中进入第1次不动状态潜伏期延长(P<0.05),不动时间缩短(P<0.05);在中央区停留时间增加(P<0.05),进入中央区的潜伏期缩短(P<0.05);糖水消耗百分比明显升高(P<0.05)。HE染色结果显示,滋水清肝饮各剂量组大鼠前额叶皮层细胞核固缩现象减少,神经元数量增加,分布均匀。滋水清肝饮各剂量组大鼠前额叶皮层IL-1β、IL-6、TNF-α、IFN-γ水平降低(P<0.05),前额叶皮层PINK1、Parkin蛋白表达增加(P<0.05),cGAS及STING蛋白表达降低(P<0.05)。结论滋水清肝饮可改善CUMS大鼠的抑郁行为,改善神经元损伤及神经炎症反应,其机制可能与上调PINK1/Parkin信号通路蛋白表达,抑制cGAS/STING通路信号蛋白表达有关。

利多卡因调节cGAS-STING信号通路对LPS诱导的小胶质细胞炎性损伤的影响

目的探讨利多卡因(Lidocaine,Lido)通过调节环鸟苷酸-腺苷酸合成酶(Cyclic guanosine monophosphate synthase,cGAS)-干扰素基因刺激因子(Stimulator of interferon genes,STING)信号通路对脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)诱导的小胶质细胞炎性损伤的影响及其作用机制。方法0~200μg/mL的利多卡因处理LPS诱导的BV2小胶质细胞24 h,四甲基偶氮唑蓝(Methylthiazolyl-tetrazolium,MTT)测定细胞活性,选择最佳药物水平;将BV2细胞分为对照组(Control组)、LPS诱导组(LPS组,1μg/mL LPS)、利多卡因低水平组(Lido-L组,2μg/mL Lido+1μg/mL LPS)、利多卡因中水平组(Lido-M组,20μg/mL Lido+1μg/mL LPS)、利多卡因高水平组(Lido-H组,200μg/mL Lido+1μg/mL LPS)和利多卡因高水平+STING激活剂DMXAA组(Lido-H+DMXAA组,200μg/mL Lido+1μg/mL LPS+100μg/mL DMXAA);Griess法检测NO水平;酶联免疫吸附法((Enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)检测单核细胞趋化蛋白-1(Monocyte ehemoattractant protein-1,MCP-1)、前列腺素E2(Prostaglandin E2,PGE2)、环氧化酶2(Cyclooxyge-nase 2,COX-2)、肿瘤坏死因子-α(Tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白细胞介素(Interleukin,IL)-10和IL-1β水平;Hoechst染色检测细胞凋亡;免疫荧光检测钙离子结合调节因子(Ionized calcium-binding adapter molecule 1,Iba-1)和精氨酸酶-1(Arginase-1,Arg-1)表达水平;Western blot检测环鸟苷酸-腺苷酸合成酶(Cyclic guanosine monophosphate synthase,cGAS)、干扰素基因刺激因子(Stimulator of interferon genes,STING)、核苷酸结合寡聚化结构域样受体3(Nucleotide-binding oligomerization domain-like receptor protein 3,NLRP3)蛋白水平。结果0~200μg/mL的利多卡因能增加LPS诱导的BV2细胞活力,选择2、20和200μg/mL的利多卡因进行后续实验。与Control组比较,LPS组BV2细胞出现大量细胞发生凋亡现象,TNF-α,IL-1β、一氧化氮(Nitric oxide,NO)、PGE2,MCP-1和COX-2水平、Iba-1阳性表达率及Cgas,STING和NLRP3蛋白表达水平显著增高,IL-10水平和Arg-1阳性表达率显著降低(P<0.05);与LPS组比较,Lido-L组、Lido-M组和Lido-H组BV2细胞凋亡逐渐减少,TNF-α,IL-1β,NO,PGE2,MCP-1和COX-2水平、Iba-1阳性表达率及cGAS,STING和NLRP3蛋白表达水平显著降低,IL-10水平和Arg-1阳性表达率显著增高,且呈水平依赖性(P<0.05);与Lido-H组比较,Lido-H+DMXAA组BV2细胞凋亡增加,TNF-α,IL-1β,NO,PGE2,MCP-1和COX-2水平、Iba-1阳性表达率及cGAS,STING和NLRP3蛋白表达水平显著增高,IL-10水平和Arg-1阳性表达率显著降低(P<0.05)。结论利多卡因对LPS诱导的小胶质细胞炎性损伤的保护作用机制可能与抑制cGAS-STING信号通路的激活有关。