SOCS1负性调节Kupffer细胞内毒素信号传导的研究

论文摘要

内毒素（endotoxin, ET）又名脂多糖（lipopolysaccharide, LPS）,是革兰氏阴性（G-）细菌细胞壁上的主要成分。LPS 通过激活单核-巨噬细胞系统（mononuclear phagocytic system, MPS）引起白细胞介素-1（IL-1）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、干扰素（IFN）等大量前炎性介质释放,引发全身炎症反应综合征（systemic inflammatory response syndrome,SIRS）及脓毒症（sepsis）的发生,或引发多器官功能不全综合症（multipleorgan dysfunction syndrome, MODS） 甚至死亡。 然而,机体感染G-细菌后的临床表现轻重不一,表明机体存在对LPS的耐受差异性,亦即LPS除了引起炎症应答外,还能诱导机体和细胞产生内毒素耐受（endotoxin tolerance）。内毒素耐受是细胞或机体经过低剂量LPS刺激后,对更大剂量LPS的再次刺激呈低反应性或无反应的一种状态。内毒素耐受的机制比较复杂,目前尚不完全清楚,最近发现,不单是G-细菌可以诱导机体产生内毒素耐受,其它一些致炎物质如某些细菌的菌毛蛋白（recombinant fimbrillin,rFimA）、阿拉伯甘露糖脂（lipoarabinomannan, LAM）、可溶性结核因子（soluble tuberculosisfactor,STF） 以及支原体巨噬细胞活化脂肽2（macrophage-activatinglipotides 2,MALP-2）等也可诱导机体产生内毒素耐受,有学者称此为内毒素的交叉耐受, 可见内毒素的耐受性机制极其复杂。 脓毒症一直是临床治疗中的一个难点,其中一个重要的原因就是临床抗生素的应用,已知抗生素在杀灭细菌的同时也促使大量 LPS 从菌体释放,从而延续了内毒素在体内的生物毒性作用。因此,如能充分了解内毒素耐受的形成机制,并能适当地诱导机体产生内毒素耐受,重庆医科大学硕士研究生学位论文 4或许可能对临床 G-细菌引起的脓毒血症的防治提供一定的理论依据。最近发现,在经过 LPS 或 CpG-DNA 刺激的巨噬细胞中发现了一种细胞因子命名为细胞因子信号传导的抑制因-1（suppressor ofcytokine signaling-1,SOCS1）,又名 STAT 诱导的 STAT 抑制因子–1（STAT-induced STAT inhibitor-1, SSI-1）或 JAK 结合蛋白–1 （JAK bindingprotein-1, JAK-1）。SOCS1 是细胞信号传导的一种负性调节因子,一些细胞因子如 IFN-γ、IL-4、 IL-6 等均可诱导 SOCS1 的产生,SOCS1 产生后随即可与 JAKs 结合,从而抑制 IFN-γ、IL-4、IL-6 等细胞因子刺激所产生的 JAK-STAT 信号级联反应的过度激活,进而抑制下游的信号传导。Starr 等研究发现 SOCS1 基因敲出小鼠的各个脏器均呈现不同程度的致命病理损害,如爆发性肝炎等,并在生后三周内就死亡。而在 SOCS1 和 IFN-γ 双基因敲除的小鼠,却没有多脏器病理损害和过早死亡的现象,表明 SOCS1 可能是体内 IFN-γ 的重要调节分子。因此,推测 SOCS1 可能在内毒素耐受的形成中发挥着重要的作用。SOCS 家族已发现有8个成员,分别命名为 SOCS1-7 和 CIS,其中 SOCS1 的表达较早,可能与内毒素耐受形成的早期机制有关。临床常见的严重创伤、烧伤、感染、休克、外科大手术,常导致肠道内的 G-细菌过度增殖,产生大量的内毒素,加上此时肠壁通透性增高,因此经门静脉途径吸收入血的内毒素增多,从而造成不同程度的肠源性内毒素血症（intestinal endotoxemia, IETM）。肝脏是机体的重要解毒器官,肠源性感染所致的内毒素移位首先攻击肝脏,可见,肝脏对内毒素的清除机制直接关系到整个机体对内毒素的反应。因此,阐明机体肝脏对内毒素的耐受机制对减轻内毒素所致的爆发性肝炎等多脏器的病理损害显得尤为必要。枯否细胞（Kupffer cells, KCs）是常驻肝血窦内的巨噬细胞,占所有组织固有巨噬细胞的80%以上,是MPS中最大的细胞群及典型代表。重庆医科大学硕士研究生学位论文 5由于其特殊的器官分布性,Kupffer 细胞一方面是防御肠源性细菌及内毒素的一道重要防线;另一方面,由于数量庞大,Kupffer 细胞被内毒素激活后将释放出大量前炎症细胞因子和其它毒性介质,在脓毒症及多器官损害的发生发展过程中起着重要作用。鉴于此,本研究立足肝脏,以 MPS 中最典型的 Kupffer 细胞和炎性介质中最典型的 LPS 为研究对象,通过建立内毒素耐受的小鼠及Kupffer 细胞模型,并采用体外 RNA 干扰技术（RNA interference,RNAi）干扰小鼠腹腔巨噬细胞株 RAW264.7 细胞的 SOCS1 基因表达等策略,利用 RT-PCR、ELISA 等现代分子生物学手段,并结合光镜、电镜、免疫组化等方法,试图阐明 SOCS1 在肝组织及 Kupffer 细胞中内毒素耐受形成机制中的作用,得出主要的实验结果与结论如下:1.实验动物以 5mg/kg 的 LPS（大肠杆菌 O111B4）腹腔注射建立内毒素血症模型;并以 0.5mg/kg 的 LPS 诱导建立内毒素耐受动物模型。结果发现在 LPS 注射后,肝组织中 SOCS1 mRNA、TNF-α mRNA的表达快速增加,随后又逐渐下降,但是,内毒素耐受组（ETT）的SOCS1 mRNA 表达较非耐受组（NETT）高,而 TNF-α mRNA 的表达较 NETT 组低;血清中的 TNF-α 水平也呈先升高后下降,但 ETT 组的TNF-α 水平较 NETT 组低;肝组织可见脂肪变性、坏死等病理改变,超微结构表现为 kupffer 细胞激活,吞噬功能增强;免疫组织化学可见肝组织中 SOCS1 的表达?

论文目录

• 符号说明
• 中文摘要
• 英文摘要
• 论文正文 SOCS1负性调节Kupffer 细胞内毒素信号传导的研究
• 前言
• 参考文献
• 第一部分 SOC51 在内毒素血症及内毒素耐受小鼠肝组织中表达的变化
• 材料与方法
• 结果
• 小结
• 第二部分 SOC51 在内毒素介导的Kupffer 细胞激活及耐受中的表达变化
• 材料与方法
• 结果
• 小结
• 第三部分 SOC51 特异性RNA 干扰对RAW264.7 细胞内毒素耐受性的影响
• 材料与方法
• 结果
• 小结
• 全文讨论
• 参考文献
• 图片
• 文献综述 细胞因子信号传导抑制因子（SOCS）的研究进展
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 攻读硕士学位期间参与的科研课题研究