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。

AIM2基因沉默对糖尿病大鼠心肌损伤的影响机制

目的 探究AIM2基因沉默通过抑制炎性小体信号通路减轻糖尿病大鼠心肌损伤的机制。方法将60只Sprague-Dawley大鼠随机分为对照组、模型组、模型+sh AIM2组和模型+sh NC组,对照组接受基础饮食、其他3组接受高脂肪(16%脂肪和0.30%胆固醇)饮食4周,60只SD大鼠随机均分为对照组、模型组、模型+sh AIM2组和模型+sh NC组,对照组接受基础饮食、其他3组接受高脂肪(16%脂肪和0.30%胆固醇)饮食4周,后3组大鼠腹腔注射链脲佐菌素(STZ)制作糖尿病模型,并于造模后第8周,心肌分别转染空质粒、AIM2-sh RNA(序列为5’-GGTCACCAGTTCCTCAGAG-3’)、sh RNA阴性对照NC-shRN (序列为5’-TTCTCCGAACGTGTCACGT-3’);于实验第20周检测4组大鼠的空腹血糖、总胆固醇、甘油三酯、胰岛素含量及胰岛素敏感性指数,于转染后4周采用Vevo770成像系统测量大鼠的左心室舒张末期尺寸(LVEDD)、左心室射血分数(LVEF)、峰E与峰A之比(E/A)、早期(e’)至晚期(a’)、舒张期速度比(e/a)、峰值E与早期(e’)之比(E/e’)及射血分数(FS);实验结束时取心肌组织切片染色观察纤维化程度、蛋白质印迹分析大鼠心肌的AIM2、胶原蛋白Ⅰ、胶原蛋白Ⅲ、MMP2和MMP9蛋白的表达。结果 糖尿病模型构建20周后,糖尿病大鼠的空腹血糖、总胆固醇、甘油三酯水平、胰岛素含量和胰岛素敏感性指数提高(P<0.05);AIM2抑制对总胆固醇、甘油三酯、空腹血糖、胰岛素敏感性指数和实验结束时胰岛素含量无影响(P>0.05);与对照组相比,模型组大鼠LVEF、FS、E/A比和e’/a’比降低(P<0.05),LVEDd和E/e’比增加(P<0.05);与对照组相比,模型组大鼠的AIM2蛋白水平增加(P<0.05);与对照组相比,模型组呈现偏心室肥大和较高的心肌细胞宽度,AIM2-shRNA治疗后缓解;与对照组相比,模型组心肌细胞外基质沉积增加,但通过sh RNA处理得以缓解(P<0.05);与对照相比,模型组表现出胶原蛋白Ⅰ和胶原蛋白Ⅲ的过表达,但被AIM2抑制下调(P<0.05);与对照组相比,模型组大鼠中通过sh RNA-AIM2转染抑制MMP2和MMP9的升高(P<0.05);模型组中AIM2炎性小体、caspase-1和GSDMD表达升高,但被AIM2抑制下调(P<0.05);模型组心脏组织中TUNEL阳性细胞增加,但被AIM2抑制下调(P<0.05)。结论 沉默AIM2基因抑制了炎症小体caspase-1的表达,降低炎症水平,可通过抑制炎性小体信号通路来减轻糖尿病大鼠心肌的损伤。

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。