肾消解毒通络方对糖尿病肾病金黄地鼠肾脏AIM2介导细胞焦亡的影响

目的探讨肾消解毒通络方对糖尿病肾病金黄地鼠肾脏AIM2介导细胞焦亡的影响及其作用机制。方法50只SPF级雄性金黄地鼠随机分为对照组和造模组,造模组采用高糖高脂喂养联合腹腔注射STZ构建糖尿病肾病模型,建模成功后随机分为模型组、恩格列净组(10 mg/kg)和肾消解毒通络方低、高剂量组(12.8、25.6 g/kg),灌胃给药8周。全自动生化分析仪检测空腹血糖、24 h-UTP和血清TC、LDL-C、Scr、Sur水平,生化法检测血清SOD活性和MDA水平,ELISA法检测血清IL-1β、IL-18、TNF-α水平,HE和PAS染色观察金黄地鼠肾组织病理形态学变化,免疫荧光或免疫组化法检测肾组织ROS、γH2AX蛋白表达,Western blot法及免疫组化法检测肾组织AIM2、caspase-1、GSDMD蛋白表达。结果与对照组比较,模型组金黄地鼠肾小球出现萎缩,肾小球囊腔增大、系膜区增宽,肾小管扩张、水肿伴有坏死,空腹血糖、24 h-UTP、血清TC、LDL-C、Scr、Sur、IL-1β、IL-18、TNF-α、MDA水平和肾组织ROS、γH2AX、AIM2、caspase-1、GSDMD蛋白表达升高(P<0.01),血清SOD活性降低(P<0.01);与模型组比较,肾消解毒通络方高剂量组和恩格列净组肾组织病理学得到改善,空腹血糖、24 h-UTP、血清TC、LDL-C、Scr、Sur、IL-1β、IL-18、TNF-α、MDA水平和肾组织ROS、γH2AX、AIM2、caspase-1、GSDMD蛋白表达降低(P<0.05,P<0.01),血清SOD活性升高(P<0.01)。结论肾消解毒通络方可通过抑制金黄地鼠ROS-dsDNA-AIM2信号通路表达,降低肾组织ROS水平,减少肾脏固有细胞DNA损伤,减少AIM2炎症小体合成,从而抑制AIM2介导的细胞焦亡,减轻肾脏炎症损伤。

四季青水提液对慢性变应性接触性皮炎大鼠AIM2/Caspase-1炎症小体的影响

基于中药四季青的抗炎作用,研究四季青水提液对慢性变应性接触性皮炎大鼠可能的治疗作用和机制.结果发现,与模型对照组比较,至观察终点,1)中、高剂量组皮损积分均明显降低;2)病理结果显示,中、高剂量组动物造模皮肤真皮纤维组织增生修复良好,低、中、高剂量组炎细胞数减少,差异有统计学意义;3)高剂量组大鼠血清中IL-18,IL-1β水平均降低,中剂量组大鼠血清中IL-18水平也降低;4)高剂量组AIM2表达下调,差异有统计学意义.总之,四季青水提液对慢性变应性接触性皮炎大鼠有治疗作用,作用机制可能与调节AIM2/Caspase-1炎症小体信号通路有关.

NLRP3、AIM2和CASP1基因在慢性阻塞性肺疾病急性加重发病中的作用

目的:探讨固有免疫中核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3(NLRP3)、黑素瘤缺乏因子2(AIM2)、半胱天冬酶1(CASP1)基因和白细胞介素1β(IL-1β)、白细胞介素18(IL-18)炎症因子在慢性阻塞性肺疾病(COPD)急性发作期(AECOPD)患者体内的表达情况,阐明其作用机制。方法:收集健康对照组(12例)和AECOPD患者(20例)的痰液,分别进行痰处理,采用实时荧光定量PCR法检测NLRP3、AIM2和CASP1基因表达水平,通过ELISA法检测痰上清中的IL-1β和IL-18蛋白表达水平。结果:与健康对照组比较,AECOPD组患者NLRP3、AIM2和CASP1基因表达分别上调3.83、1.70和2.42倍,NLRP3、AIM2和CASP1基因表达水平明显增高(P<0.01),AECOPD组患者痰上清中IL-1β和IL-18蛋白表达水平明显增高(P<0.05)。结论:NLRP3及AIM2炎性体参与AECOPD的病理过程,其作用机制可能与固有免疫活化有关。

DEAD盒解旋酶10(DDX10)通过增强黑素瘤缺失基因2(AIM2)蛋白稳定性促进AIM2炎性体激活

目的研究DEAD盒解旋酶10(DDX10)对黑素瘤缺失基因2(AIM2)炎性体通路的调控机制。方法通过在HEK293T-caspase-1-ASC-IL-1β(HEK293T-CIA)细胞系中过表达DDX家族成员和AIM2表达质粒,检测上清中的白细胞介素1β(IL-1β)的释放,筛选对AIM2炎性体通路有调控作用的分子。在DDX10缺失的THP-1细胞系,利用佛波酯(PMA)诱导分化为巨噬细胞,用脂多糖(LPS)预处理,再用poly(dA:dT)刺激巨噬细胞激活AIM2炎性体。采用ELISA检测IL-1β的释放,Western blot法检测胱天蛋白酶1(caspase-1)蛋白的切割和DDX10蛋白水平。采用免疫共沉淀法检测DDX10和AIM2的相互作用,利用免疫荧光细胞化学染色法结合共聚焦显微镜技术确定DDX10和AIM2在HEK293T细胞的共定位情况。结果过表达DDX10显著促进AIM2炎性体通路的激活,缺失DDX10显著降低AIM2炎性体通路的激活,DDX10与AIM2的带有200个氨基酸重复序列的造血性干扰素诱导核蛋白(HIN-200)结构域存在相互作用,并增强AIM2的蛋白稳定性。结论DDX10通过提高AIM2的蛋白稳定性促进AIM2炎性体通路的激活。

黑色素瘤缺乏因子2与银屑病关系的最新研究进展

银屑病是一种由环境诱因刺激、多基因遗传控制和免疫因素调节等多因素共同作用导致的慢性、炎症性、复发性、系统性疾病,炎症因素在该疾病的发生和发展中具有重要作用。全外显子组测序(whole-exome sequencing,WES)鉴定出黑色素瘤缺乏因子2(absent in melanoma 2,AIM2)基因为银屑病的易感基因。AIM2基因编码的AIM2蛋白可识别双链DNA,诱导凋亡相关斑点样蛋白(apoptosis-associated speck-like protein containing a CARD,ASC)的胱天蛋白酶募集结构域(caspase activation and recruitment domain,CARD)招募半胱氨酸天冬氨酸蛋白水解酶-1(cysteine-requiring aspartate protease-1,caspase-1),组成高分子量蛋白复合体——AIM2炎症小体。国内外研究者聚焦于AIM2基因及AIM2炎症小体在银屑病中的作用开展了大量研究,并取得一定的研究进展。本文对近五年来有关AIM2基因及AIM2炎症小体在银屑病中的研究进展进行一综述。

窒息性心搏骤停复苏对大鼠皮质黑色素瘤缺乏因子2表达的影响

目的:探讨窒息性心搏骤停/心肺复苏(CA/CPR)后的不同时间点,大鼠皮质神经元中黑色素瘤缺乏因子2(AIM2)炎症小体的表达变化以及对神经元死亡的影响。方法:健康雄性SD大鼠60只,随机分为假手术组(sham)和心肺复苏组(CPR)。CPR组实施心搏骤停/心肺复苏(CA/CPR),即5min窒息法建立心搏骤停模型后行CPR,根据复苏后时间点的不同分为五组,即1.5、3、6、12、24 h组。采用Western Blot检测皮质AIM2、凋亡相关斑点样蛋白(ASC)、含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶-1(caspase-1)、白细胞介素-1β(IL-1β)、IL-18表达情况,免疫荧光法观察AIM2和caspase-1分别在神经元中表达情况,尼氏染色观察大鼠皮质神经元的形态变化。结果:与sham组相比,CPR组各时间点大鼠皮质AIM2、ASC、caspase-1、IL-1β、IL-18表达均增多,在12 h达到高峰(P<0.05)。免疫荧光结果显示,CPR组各时间点大鼠皮质神经元上均有AIM2、caspase-1阳性表达,其中12 h表达最多(P<0.05)。尼氏染色结果显示,CPR组各时间点皮质神经元受损严重且存活数量明显减少(P<0.01),其中12 h较6 h神经元受损数量增加(P<0.05)。结论:CA/CPR后大鼠皮质AIM2及相关炎性因子表达上调并造成神经元损伤,该作用可能是缺血性脑损伤的主要机制之一。

黑色素瘤缺乏因子2炎症小体在纤维化疾病中的研究进展

纤维化发生于机体多种器官组织,持续进展的纤维化改变可导致组织结构被破坏并影响正常功能,甚至引起器官衰竭而死亡,如肺纤维化、心力衰竭、慢性肾病、肺动脉瓣关闭不全等。但目前尚无有效防治策略。慢性持续性炎性反应是纤维化进展的重要机制,近年来发现的黑色素瘤缺乏因子2(absent in melanoma 2,AIM2)炎症小体是一种胞质内多蛋白复合物,通过识别双链DNA(dsDNA)激活并介导炎症因子的成熟释放,所引起的炎性反应可以调控多种通路进而诱导纤维化。本文针对AIM2在纤维化疾病中的最新研究进展作一综述,以期为纤维化的治疗和干预提供新的靶点。

黑色素瘤缺失因子2通过调控MMP9表达影响滋养细胞的迁移能力

目的:探讨黑色素瘤缺失因子2(AIM2)通过调控基质金属蛋白酶的表达水平,从而影响滋养细胞的迁移参与反复自然流产可能的发生机制。方法:采用Real-Time PCR和Western blot技术检测21例反复自然流产患者胎盘组织中AIM2的表达水平,同时以30例正常胎盘组织为对照组。采用激动剂poly(dA:dT)刺激滋养细胞系HTR-8/SVneo,通过Real-Time PCR和Western Blot检测滋养细胞中AIM2、基质金属蛋白酶2(MMP2)和基质金属蛋白酶9(MMP9)基因和蛋白的表达情况。随后,利用小干扰RNA技术基因沉默AIM2,Western blot、明胶酶谱和细胞划痕实验进一步研究抑制AIM2对MMP9表达和滋养细胞迁移能力的影响。结果:反复自然流产患者胎盘组织中AIM2的表达水平显著低于正常对照组(P<0.001),poly(dA:dT)可显著激活HTR-8/SVneo细胞中AIM2、MMP9 mRNA和蛋白上调表达,而基因沉默AIM2后,滋养细胞MMP9的表达水平、明胶水解能力以及细胞迁移能力均显著降低(P<0.001)。结论:滋养细胞中AIM2的下调表达可引起MMP9表达水平降低,从而导致滋养细胞迁移能力下降,与反复自然流产发生具有较高的相关性。

补中益气汤调控TLR4/NF-κB/AIM2信号通路改善自身免疫性甲状腺炎小鼠甲状腺炎症损伤的作用机制

目的:基于Toll样受体4(TLR4)/核转录因子-κB(NF-κB)/黑色素瘤缺乏因子2(AIM2)炎性小体信号通路探索补中益气汤改善自身免疫性甲状腺炎(AIT)小鼠炎症损伤的作用机制。方法:选用基因易感8周龄NOD.H-2h4小鼠120只,随机分为空白组、模型组、补中益气汤低、中、高剂量组(4.78、9.56、19.12 g·kg^(-1))、西药组(硒酵母片,3.033×10^(-5) g·kg^(-1))。各组AIT模型小鼠自由饮用0.05%碘化钠水溶液8周,建立AIT模型,空白组自由饮用蒸馏水。依据分组灌胃各给药组小鼠药液8周后取材,肉眼观察甲状腺组织肿胀情况,称量脾脏质量,酶联免疫吸附测定法(ELISA)检测血清炎症因子白细胞介素-1β(IL-1β)、白细胞介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)含量,实时荧光定量聚合酶链式反应(Real-time PCR)检测甲状腺组织高迁移率族蛋白1(HMGB1)、TLR4、AIM2、NF-κB p65、凋亡相关斑点样蛋白(ASC)、胱天蛋白酶-1(Caspase-1)、IL-1β mRNA的表达,蛋白免疫印迹法(Western blot)检测甲状腺组织HMGB1、TLR4、AIM2、NF-κB p65、磷酸化(p)-NF-κB p65、ASC、Caspase-1、IL-1β蛋白的表达,免疫荧光染色观察小鼠甲状腺组织HMGB1、AIM2、NF-κB p65的蛋白表达情况。结果:与空白组比较,模型组小鼠甲状腺组织明显肿胀,脾脏质量明显增加,甲状腺组织HMGB1、TLR4、NF-κB p65、AIM2、ASC、Caspase-1、IL-1β表达显著升高(P<0.01);与模型组比较,补中益气汤各剂量组小鼠甲状腺组织肿胀情况好转,脾脏质量明显下降,甲状腺组织HMGB1、TLR4、AIM2、NF-κB p65、p-NF-κB p65、ASC、Caspase-1、IL-1β表达明显降低(P<0.05,P<0.01)。结论:补中益气汤可有效改善AIT的炎症损伤,调控TLR4/NF-κB/AIM2炎性小体信号通路的异常活化可能是其干预机制之一。

益肠散结颗粒对结肠癌小鼠肠道菌群及免疫功能的调节作用及机制研究

【目的】观察益肠散结颗粒对结肠癌小鼠肠道菌群及免疫功能的调节作用及机制。【方法】将60只小鼠随机分为6组,即正常组,模型组,益肠散结颗粒低、中、高剂量组,过表达黑色素瘤缺失基因2(AIM2)质粒(pcDNA-AIM2)干预组,每组10只。除正常组,其他各组采用氧化偶氮甲烷(AOM)/葡聚糖硫酸钠(DSS)诱导法制备结肠癌模型。给药后,绘制各组小鼠生存曲线,计算肿瘤体积;酶联免疫吸附分析(ELISA)检测血清中免疫球蛋白(Ig)G、IgM、白细胞介素(IL)-1β和IL-18水平;流式细胞仪检测外周血T细胞CD3^(+)、CD4^(+)、CD8^(+)水平;测定脾指数;苏木素-伊红(HE)染色法观察结肠组织病理学变化;16S-rDNA肠道菌群测序检测肠道菌群α多样性及肠道菌群群落结构;蛋白免疫印迹(Wetsern Blot)法检测结肠组织中AIM2、凋亡相关斑点样蛋白(ASC)、胱天蛋白酶1(caspase-1)蛋白表达。【结果】与正常组比较,模型组小鼠生存率,血清中IgG、IgM水平,外周血中CD3^(+)、CD4^(+)水平和CD4^(+)/CD8^(+)比值,结肠组织AIM2、ASC、caspase-1蛋白表达水平显著降低,肿瘤体积,血清中IL-1β、IL-18水平,外周血CD8^(+)水平,脾指数显著增加(均P<0.05),HE染色结果可见结肠癌组织特征表现;与模型组比较,益肠散结颗粒低、中、高剂量组和pcDNA-AIM2组小鼠生存率,血清中IgG、IgM水平,外周血中T细胞CD3^(+)、CD4^(+)水平和CD4^(+)/CD8^(+)比值,结肠组织AIM2、ASC、caspase-1蛋白表达水平显著升高,肿瘤体积,血清中IL-1β、IL-18水平,外周血CD8^(+)水平,脾指数显著降低(均P<0.05),HE染色结果可见结肠癌组织病理改变减轻。与正常组比较,模型组小鼠Observed指数、Chao1指数、Shannon指数,拟杆菌门、变形菌门、杆菌科、毛螺菌属、瘤胃梭菌属菌落相对丰度显著降低,厚壁菌门、放线菌门和Patescibateria、乳杆菌属、臭杆菌属、别样杆菌属、未培养的瘤胃球菌科和拟杆菌属菌落相对丰度升高(P<0.05);与模型组比较,益肠散结颗粒低、中、高剂量组和pcDNA-AIM2组小鼠Observed指数、Chao1指数和Shannon指数,拟杆菌门、变形菌门、杆菌科、毛螺菌属、瘤胃梭菌属菌落相对丰度显著升高,厚壁菌门、放线菌门和Patescibateria、乳杆菌属、臭杆菌属、别样杆菌属、未培养的瘤胃球菌科和拟杆菌属菌落相对丰度降低(均P<0.05)。【结论】益肠散结颗粒可增强结肠癌小鼠自身免疫力,改善肠道菌群结构,其作用机制与激活AIM2炎性小体有关。

AIM2:一种先天免疫系统中的细胞质双链DNA感应蛋白

黑素瘤缺乏因子2(absent in melanoma2,AIM2)是一种主要定位于细胞质的蛋白质,其N端含有热蛋白(pyrin)结构域(PYD),而在C端为寡核苷酸/寡糖结合结构域。当AIM2与细胞质双链DNA结合后,它通过PYD相互作用而招募另一个细胞质蛋白质ASC,并诱导了炎性体的组装,从而引起随后胱天蛋白酶1(caspase-1)的激活和IL-1β的产生,诱导先天免疫反应甚至导致pyroptosis样细胞死亡。AIM2作为细胞质双链DNA感应蛋白的研究对先天免疫系统的理解和自身免疫性疾病(如系统性红斑狼疮等)的新治疗药物的设计具有重要意义。

炎症小体AIM2信号通路调控及其潜在抑制剂的研究进展

炎症反应通常是机体对病原微生物感染的自我保护和自我调节方式,而炎症小体在该过程中起到关键的调控作用,其对病原体或受损细胞的清除至关重要。黑色素瘤缺乏因子2(AIM2)炎症小体作为其中的调控蛋白之一,能够识别细胞损伤、病原微生物感染等引起DNA损伤的信号,在固有免疫应答中发挥着重要作用。AIM2炎症小体促进炎症因子IL-1β、IL-18的成熟、分泌,引起炎症反应。就AIM2炎症小体激活和调控机制的研究进展进行综述,以期为深入研究AIM2以及开发其抑制剂提供参考。

病毒感染激活和抑制炎症小体的研究进展

促炎细胞因子白细胞介素1β(IL-1β)和白细胞介素18(IL-18)主要由巨噬细胞和树突细胞产生,是宿主针对各种侵入病原体产生先天免疫应答的重要介质。这些促炎细胞因子从病毒感染的细胞中分泌,被称为炎症小体的多蛋白复合物严格调控。根据炎症小体识别蛋白的种类,炎症小体主要分为两类,即核苷酸结合寡聚结构域样受体(NOD-like receptors,NLRs)和黑色素瘤缺乏因子2样受体(Absent in melanoma 2,AIM2)炎症小体。与其他宿主防御机制不同,炎症小体活化后,会诱导促炎细胞因子IL-1β、IL-18的成熟及分泌。适量的促炎细胞因子有利于控制病理性感染,但如果过量,则会对机体造成一定免疫损伤。本文主要对近几年有关病毒感染对炎症小体的激活和抑制机制进行了综述,总结分析了炎症小体在参与天然免疫反应及病毒感染致病过程中具有的重要作用。

EB病毒感染中DNA识别通路的研究进展

EB病毒(Epstein-Barr virus,EBV)在人群中普遍易感,其感染可累及血液、呼吸、泌尿、消化、神经等全身多个系统,亦在相关肿瘤、自身免疫病等疾病发展中扮演重要角色,严重威胁人类健康。作为一种DNA病毒,EBV可被固有免疫应答中的DNA识别受体感知,触发下游一系列免疫应答。DNA识别通路由DNA感受器、接头分子及下游效应信号组成。双链DNA感受器主要包括黑色素瘤缺乏因子2样受体(absent in melanoma 2-like receptors,ALRs)、环状GMP-AMP合酶(cyclic GMP-AMP synthase,cGAS)等;接头分子主要是干扰素基因刺激因子(stimulator of interferon genes,STING)和含有caspase招募结构域的凋亡相关斑点样蛋白(apoptosis-associated speck-like protein containing a caspase recruitment domain,ASC);下游免疫效应主要包括Ⅰ型IFN、炎性小体及促炎细胞因子等。作为一种疱疹病毒科的双链DNA病毒,EBV可触发宿主复杂的固有免疫和适应性免疫应答,尤其是多种DNA识别受体介导的通路,在宿主免疫防御及病原体免疫逃避等方面均发挥关键作用。本文以DNA感受器为线索,全面总结近年来DNA识别信号在EBV感染中的活化作用、调控机制及临床相关性,以进一步理解EBV感染后宿主的固有免疫应答,为EBV感染引起的相关疾病的防治提供免疫学依据。

Lactoferrin improves hepatic pyroptosis in mice after irradiation

Objective:To investigate the effects of lactoferrin(Lf)on hepatic pyroptosis(an inflammatory form of programmed cell death)in mice exposed to radiation.Methods:A total of thirty-six BALB/c male mice were randomly divided into four groups,namely the control group,5 Gy group,5 Gyþ2 mg Lf group,and 5 Gyþ4 mg Lf group.The mice were administered whole-body ionizing radiation using a PRIMUS accelerator,with a single dose of 5 Gy and an absorbed dose rate of 2.0 Gy/min at a source-skin distance of 100 cm.Lf solution was intraperitoneally injected into the mice 2 h before and per day after radiation.The mice were sacrificed 1,3,and 9 d after radiation,and their livers were used for histopathologic examination,immunohistochemistry analysis,and Western blot analysis for absent in melanoma 2(AIM2)inflammasome pathway.Results:Histopathologic examination showed the disorder of the hepatocellular structure and the accumulation of inflammatory cells after radiation.Lf intervention inhibited hepatocellular proliferation and decreased the infiltration of inflammatory cells.Immunohistochemistry analysis indicated that AIM2 overexpression was significantly attenuated by 4 mg of Lf(t=3.065,P<0.05)3 d after radiation and by 2 mg and 4 mg of Lf(t=4.032,t=2.786,P<0.05)9 d after radiation.Western blot analysis showed that Lf downregulated the hepatic overexpression of AIM2,apoptosis-associated speck-like protein containing a caspase activation and recruitment domain(ASC),IL-1β,and IL-18.2 mg of Lf significantly downregulated the abovementioned protein expression 3 d(t=7.934,4.092,5.193,2.916,P<0.05)and 9 d after radiation(t=5.016,3.882,9.528,P<0.05 for AIM2,ASC,IL-1β).Conclusions:Lf intervention suppressed the hepatic pyroptosis in mice exposed to ionizing radiation by downregulating the protein expression of AIM2 inflammasome.