高乳酸血症对脓毒症小鼠树突状细胞功能的影响及作用机制

背景树突状细胞(dendritic cell,DC)功能障碍是脓毒症发生发展的重要原因之一。乳酸作为无氧糖酵解重要中间代谢产物,对多种免疫细胞包括DC具有明显的抑制效应。目的探讨脓毒症小鼠高乳酸血症对DC功能的影响及作用机制。方法C57BL/6小鼠随机分为假伤组及脓毒症组。采用盲肠结扎穿孔术构建小鼠脓毒症模型,通过血气分析仪检测小鼠外周血乳酸浓度。抗小鼠CD11c+免疫磁珠分离脾树突状细胞,流式细胞仪检测DC表面分子CD80、CD86及主要组织相容性复合体-Ⅱ(major histocompatibility complex-Ⅱ,MHC-Ⅱ)表达,酶联免疫吸附试验(ELISA)检测白细胞介素-2(interleukin-2,IL-2)、IL-4、IL-12及γ干扰素(interferon-γ,IFN-γ)细胞因子表达;激光共聚焦显微镜观察自噬体的形成及数量。结果脓毒症组小鼠外周血乳酸浓度较假伤组明显升高,且在术后24 h及48 h较为显著[24 h:(2.61±0.54)mmol/L vs(1.43±0.58)mmol/L,P<0.01;48 h:(2.12±0.51)mmol/L vs(1.32±0.53)mmol/L,P<0.01]。脓毒症组小鼠DC表面分子CD80及MHC-Ⅱ表达在24 h时较假伤组明显升高(CD80:61.40%±9.20%vs 7.94%±1.01%,P<0.05;MHC-Ⅱ:79.91%±8.32%vs 30.34%±2.47%,P<0.05),并能有效刺激T细胞IFN-γ分泌,诱导T细胞向Th1极化,而脓毒症组小鼠48 h时DC功能出现明显抑制,并诱导T细胞向Th2极化(IFN-γ/IL-4:0.41±0.06 vs 1.00±0.00,P<0.01)。乳酸体外刺激可显著抑制DC功能,导致其表面分子表达及刺激T细胞分泌能力显著下调[脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)组vs乳酸组。CD80:5.11%±0.52%vs 0.09%±0.02%,P<0.01;MHC-Ⅱ:96.89%±0.16%vs 95.96%±0.20%,P<0.05;CD86:67.26%±1.23%vs 32.45%±2.95%,P<0.01;IL-2:(3.12±1.25)pg/mL vs(0.44±0.14)pg/mL,P<0.05],LPS联合乳酸刺激DC呈现出相同的趋势,且与乳酸组差异无统计学意义(P>0.05)。脓毒症暴露和乳酸刺激均可诱导DC自噬过度活化,分别予以3-MA及Bafilomycin干预自噬均可有效逆转乳酸对DC功能的抑制效应。结论脓毒症小鼠高乳酸血症可能是DC功能紊乱的重要原因,乳酸可通过诱导过度细胞自噬的方式介导DC应答障碍。