环鸟苷酸腺苷酸合成酶-环鸟苷酸腺苷酸-干扰素基因刺激分子信号通路在结核性胸膜炎大鼠中的作用

目的探讨环鸟苷酸腺苷酸合成酶(cGAS)-环鸟苷酸腺苷酸(cGAMP)-干扰素基因刺激分子(STING)信号通路在结核性胸膜炎大鼠中的作用。方法30只6周龄无特定病原级Sprague Dawley雄性大鼠适应性饲养5 d后随机分为对照组、模型组和cGAS抑制剂组,每组10只。3组大鼠适应性饲养5 d后于右侧腹股沟内侧皮内注射100μL卡介苗(BCG)悬液(0.06 mg);接种5周后,模型组和cGAS抑制剂组大鼠于右侧肋弓角顶点注射1 mL结核分枝杆菌H37RV悬液(0.03 mg),建立结核性胸膜炎大鼠模型;对照组大鼠仅接种BCG,不注射结核分枝杆菌H37RV悬液。cGAS抑制剂组大鼠自造模第2天尾静脉注射cGAS抑制剂RU.521(600μg·L^(-1))200μL,每日1次,连续7 d;对照组和模型组大鼠尾静脉注射等体积的生理盐水。第8天脱颈处死大鼠,立刻从大鼠剑突侧处沿胸骨剪开皮肤和胸骨,暴露胸腔和纵隔,观察大鼠胸腔积液的分布情况,收集、记录胸腔积液量;并观察胸膜粘连情况,采用胸腔积液中纤维蛋白原(FBG)水平和胸腔粘连带数量评分评估大鼠胸腔积液粘连性;取胸膜组织标本,以体积分数10%甲醛溶液固定。测量各组大鼠切片中平面状态下的胸膜厚度,苏木精-伊红(HE)染色观察各组大鼠胸膜组织病理学改变,采用Western blot法检测各组大鼠胸膜组织中cGAS和STING蛋白表达,采用酶联免疫吸附试验法检测各组大鼠胸膜组织中cGAMP蛋白和胸腔积液中基质金属蛋白酶(MMP)-1、MMP-9、白细胞介素(IL)-1、IL-6、可溶性细胞间黏附分子-1(sICAM-1)水平。结果模型组和cGAS抑制剂组大鼠胸腔积液显著多于对照组,胸膜厚度显著大于对照组(P<0.05);cGAS抑制剂组大鼠胸腔积液显著少于模型组,胸膜厚度显著小于模型组(P<0.05)。cGAS抑制剂组大鼠胸腔积液中FBG水平、胸腔积液粘连性评分显著低于模型组(P<0.05)。HE染色显示,对照组大鼠肺间质和胸膜内血管排列、形态正常,胸膜无明显异常;模型组大鼠肺间质和胸膜内血管充血扩张,胸膜内可见大量中性粒细胞和淋巴细胞浸润、纤维组织增生、上皮样细胞团及凝固型坏死;与模型组相比,cGAS抑制剂组大鼠肺间质和胸膜内血管充血减轻,胸膜内中性粒细胞、淋巴细胞浸润减少,少量纤维组织增生,上皮样细胞团及凝固型坏死减少。模型组和cGAS抑制剂组大鼠胸膜组织中cGAS、cGAMP、STING蛋白表达显著高于对照组(P<0.05),cGAS抑制剂组大鼠胸膜组织中cGAS、cGAMP、STING蛋白表达显著低于模型组(P<0.05)。模型组和cGAS抑制剂组大鼠胸膜组织中MMP-1、MMP-9、IL-1、IL-6、sICAM-1水平显著高于对照组(P<0.05),cGAS抑制剂组大鼠胸膜组织中MMP-1、MMP-9、IL-1、IL-6、sICAM-1水平显著低于模型组(P<0.05)。结论结核性胸膜炎大鼠胸膜组织中cGAS、cGAMP、STING蛋白表达上调,抑制cGAS-cGAMP-STING信号通路活性可以改善大鼠的结核性胸膜炎,cGAS-cGAMP-STING信号通路可能参与了结核性胸膜炎的发生和发展。

cGAS-STING信号通路与脓毒症肠屏障功能障碍相关性的研究进展

脓毒症的发病机制复杂。近年来研究证实,脓毒症发生时,cGAS-STING信号通路激活及作用机制对于改善脓毒症肠屏障功能障碍具有重要意义。该文就cGAS-STING信号通路的激活、cGAS-STING信号通路与脓毒症肠道炎症反应及cGAS-STING信号通路对肠屏障功能的影响作一综述。

大分割电离辐射对鼻咽癌细胞共培养后的树突状细胞成熟状态的影响

目的研究大分割电离辐射对鼻咽癌(NPC)细胞与树突状细胞(DCs)共培养后DCs免疫表型和迁移能力的影响。方法核磁共振检测放化疗后NPC患者(NPC组)鼻咽部肿瘤变化,流式细胞术检测NPC组及健康志愿者(健康对照组)外周血DCs数量分群[髓系DCs(CD11c+myeloid DCs,MDCs)和浆系DCs(CD123+plasmacytoid DCs,PDCs)]情况;将DCs细胞分为未成熟树突状细胞组(imDCs组)、成熟DCs组(mDCs组)、imDCs+4 Gy组以及imDCs+18 Gy组,后两组是将imDCs与大分割电离辐射(4 Gy、18 Gy)照射后的NPC细胞共培养所得;流式细胞术、Transwell小室实验以及蛋白免疫印迹(Western blot)分别检测各组DCs免疫表型[人白细胞抗原DR(HLA-DR)、白细胞分化抗原(CD80)、CD83、CD86、CC基序趋化因子受体7(CCR7)]、细胞迁移能力以及细胞中环磷酸鸟苷-磷酸腺苷合成酶(cGAS)和干扰素基因刺激因子(STING)蛋白的表达。结果与放疗前相比,放疗后NPC组患者鼻咽黏膜稍增厚,肿瘤明显退缩,外周血中MDCs的数量明显减少(P<0.001);与imDCs组比较,imDCs+4 Gy组以及imDCs+18 Gy组中imDCs的免疫表型分子HLA-DR、CD80、CD83、CD86及CCR7的表达显著上调(P<0.001),且GAS和STING蛋白的表达增加(P<0.05);Transwell实验结果显示,DCs迁移能力随着电离辐射剂量的增加而增强(P<0.05)。结论经大分割电离辐射照射的NPC细胞可诱导imDCs向mDCs分化,这可能产生特异性的抗肿瘤免疫应答。

基于环磷酸鸟苷-腺苷合成酶/膜蛋白干扰素基因刺激因子通路探讨奥拉西坦对脑出血大鼠神经功能的影响

目的从环磷酸鸟苷-腺苷合成酶(cGAS)/膜蛋白干扰素基因刺激因子(STING)通路方面,探讨奥拉西坦(ORC)对脑出血大鼠认知功能的影响。方法将SPF级SD大鼠随机分为假手术组、模型组、ORC组(50 mg/kg)、RU.521组(cGAS抑制剂,50 mg/kg)、DMXAA组(STING激活剂,25 mg/kg)、ORC+DMXAA组,每组15只。用Longa法测大鼠神经功能变化;干湿比重法测脑含水量;电镜测血肿周围病理变化;铁染色法测血肿周围组织铁沉积,以评估血肿程度;TUNEL法测血肿周围组织神经元凋亡状况;免疫组化法测血肿周围组织cGAS阳性表达。Western blotting法测STING、TNF-α、IL-12、半胱氨酸天冬氨酸蛋白水解酶3(caspase3)、B淋巴细胞瘤-2基因(Bcl-2)、转铁蛋白(Tf)、转铁蛋白受体(Tf R)、水通道蛋白4(APQ4)蛋白表达。结果与假手术组相比,模型组大鼠死亡、偏瘫及侧旋转等神经功能缺损行为评分明显升高,血肿周围组织神经元水肿及凋亡明显增加,脑水肿、铁沉积严重,cGAS/STING通路蛋白及其介导的炎症反应和促凋亡途径激活(均P<0.05)。ORC组及RU.521组大鼠神经功能缺损评分明显降低、血肿周围组织神经元损伤、凋亡、脑水肿及铁沉积均明显缓解,cGAS/STING通路蛋白及其介导的炎症反应和促凋亡相关蛋白表达明显降低(均P<0.05)。DMXAA可逆转ORC的上述作用(P<0.05)。结论ORC可能通过抑制cGAS/STING通路活化,缓解脑出血大鼠血肿周围神经元炎症损伤及凋亡,减轻神经功能缺损。

STING与炎症性疾病的研究进展

干扰素基因刺激因子(STING)作为固有免疫系统的一个关键性接头蛋白,在宿主抵御外界病原菌的入侵中发挥了重要作用,同时STING又具有炎症分子的特征,与机体的炎症反应密不可分,尤其当STING的表达上调或其相关信号通路过度活化时,机体可能因过度炎症反应的产生而引起一些严重的感染性疾病、非感染性疾病以及自身免疫性疾病。因此,深入探究STING及其相关信号途径在炎症性疾病中的作用,有望为临床相关疾病的治疗提供新的途径。

真菌中一氧化氮生物合成、降解及功能的研究进展

一氧化氮是一个有较高活性的自由基气体分子,无论在动植物还是微生物中,作为一个细胞内和细胞间的信号传导分子,它在许多的生理和病理过程中都发挥着双向的调节作用。研究发现真菌细胞可以合成一氧化氮,适当浓度的一氧化氮在真菌细胞内发挥多种重要的生物学功能,一旦一氧化氮过量累积,这个自由基分子会对细胞造成伤害,导致细胞凋亡。一氧化氮介导生成的环鸟苷酸(cGMP)作为一种重要的第二信使分子涉及到真菌细胞内多种信号途径的调控,调节了整个真菌类群的生长发育、形态发生、孢子形成和萌发、繁殖和细胞凋亡的过程,影响了真菌整个生命周期的生理活动。到目前为止,尽管一氧化氮在动植物中作用的机制得到了广泛的研究,但一氧化氮在真菌中的研究报道很有限。关于一氧化氮在真菌中的合成和降解途径,一氧化氮介导的信号传导机制的研究还不透彻,它在真菌细胞内的功能和毒理还有待于更深入的研究。

环鸟苷酸腺苷酸合成酶在肺损伤中的研究进展

由于其与外部环境直接接触, 肺是许多空气传播病原体、毒物和过敏原的主要靶器官, 可引起各种急性和慢性肺损伤。在肺损伤的病理过程中, 病原体感染所释放的外源性DNA, 组织损伤导致细胞应激及细胞死亡所释放的自身DNA, 均会被相应的DNA感受器所识别。环鸟苷酸腺苷酸合成酶(cGAS)作为细胞内最主要的DNA感受器, 近期研究结果提示其参与炎症相关的肺损伤病理过程。本文通过回顾总结cGAS在肺损伤中作用机制的相关研究, 提出cGAS可作为潜在的治疗肺损伤的新靶点, 旨在为肺损伤的预防和治疗提供新思路。