重症脓毒症患者外周血细胞Hepcidin基因表达调节的机制研究

论文摘要

Hepcidin是一种主要由肝脏合成、分泌的由25个氨基酸组成的阳离子多肽,其分子结构中含有多个半胱氨酸残基。炎症、机体铁超负荷可以上调Hepcidin基因表达,贫血和缺氧可以下调Hepcidin基因表达。研究发现Hepcidin主要通过降解和内化小肠上皮细胞和巨噬细胞胞膜上膜转铁蛋白（Ferroportin）,抑制小肠对铁的吸收和单核-巨噬系统内铁的释放,从而对机体的铁平衡起到负调节作用。已有多项研究证实,在炎症状态下,肝细胞Hepcidin基因表达主要是通过IL-6-STAT3通路介导,肝脏中Hepcidin基因的表达依赖于STAT3功能的完整性。脓毒症系病原微生物入侵机体后引发的全身炎症反应综合征,是ICU病人最常见的并发症和死亡原因。病原微生物入侵机体后,病原微生物表面的病原体相关分子模式（Pathogen-associated molecular patterns,PAMP）与免疫细胞的Toll样受体相互作用,活化Toll样受体,最终使转录因子NF-κB活化。活化的NF-κB可以进入细胞核结合相应的转录因子结合位点,启动炎症因子和免疫蛋白的表达,其中包括多种阳离子抗菌肽。研究表明细菌感染的动物体内肝脏Hepcidin基因转录成倍上调,但不依赖于TLR4信号通路。而LPS和细菌诱导髓系细胞中Hepcidin基因转录依赖TLR4,但其下游的信号传导途径还不清楚。我们推测,在脓毒症患者中,肝脏和髓系细胞可能通过不同的信号通路调节Hepcidin基因表达。髓系细胞表达Hepcidin可能在脓毒症的发生和发展中起着更为重要的作用。本研究采用半定量RT-PCR的方法测定16例重症脓毒症患者和16例健康志愿者外周血细胞中Hepcidin基因的表达水平,比较两组间Hepcidin基因表达水平的差异。进一步,我们采用0ng/mL,1ng/mL,10ng/mL,100ng/mL,1000ng/mL5种不同浓度的LPS刺激体外培养的外周全血细胞,测定刺激后0h,1h,3h,6h,12h,24h全血细胞中Hepcidin基因表达水平。细胞因子TNF-α（20ng/mL）,IL-1β（20ng/mL）,IL-6（20ng/mL）,和IFN-γ（50ng/mL）分别刺激体外培养的外周全血细胞6h后测定相应Hepcidin基因表达水平。为进一步探讨髓系细胞中Hepcidin基因表达的信号转导途径,我们采用雷帕霉素和Ro106-9920分别特异性抑制STAT3和NF-κB,比较雷帕霉素和Ro106-9920对LPS诱导外周血单个核细胞（peripheral blood mononuclear cells,PBMCs）和中性粒细胞表达Hepcidin的影响。同时使用TNF-αAb拮抗TNF-α的作用后观察其对LPS诱导全血细胞Hepcidin表达的影响。研究发现重症脓毒症患者外周血细胞中Hepcidin基因表达水平显著高于健康对照组（p＜0.01）。LPS刺激全血细胞3h后可以显著诱导Hepcidin基因表达增高,6h后Hepcidin基因表达达到峰值（p＜0.001）,12h和24h表达水平稍有下降,但仍维持较高水平。LPS浓度对Hepcidin基因表达无明显影响。LPS、TNF-α可显著诱导Hepcidin基因表达上调（p＜0.01）,在肝细胞中最重要的刺激因子IL-6和IL-1β以及IFN-γ未能上调Hepcidin基因表达水平（p＞0.05）。Ro106-9920几乎完全抑制了LPS诱导的PBMCs及中性粒细胞Hepcidin的表达（p＜0.001）,并且影响PBMCs及中性粒细胞Hepcdin的基础表达水平。雷帕霉素仅部分地抑制了LPS诱导的Hepcidin基因的表达水平。TNF-αAb可以显著抑制LPS诱导全血细胞Hepcidin基因表达水平（p＜0.01）。重症脓毒症患者外周血细胞Hepcidin基因表达水平较健康志愿者高。同时本研究提示LPS-TNF-α-NF-κB轴,可能是重症脓毒症患者外周血PBMCs和中性粒细胞Hepcidin基因表达的重要信号转导途径。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 1 前言
• 2 材料与方法
• 3 结果
• 4 讨论
• 参考文献
• 综述
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