【摘 要】
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目的:探讨免疫相关GTP酶M1 (immune-related GTPase M1,IRGM1)在脓毒症诱导脑损伤(sepsis-induced brain injury,SIBI)小鼠皮质神经元细胞自噬中的作用.方法:将野生型和IRGM1
【机 构】
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四川大学华西第二医院急诊医学科出生缺陷与相关妇儿疾病教育部重点实验室,成都610041;
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目的:探讨免疫相关GTP酶M1 (immune-related GTPase M1,IRGM1)在脓毒症诱导脑损伤(sepsis-induced brain injury,SIBI)小鼠皮质神经元细胞自噬中的作用.方法:将野生型和IRGM1基因敲除小鼠各60只分为野生型假手术(sham-operated wild-type,SWT)组、野生型模型(model wild-type,MWT)组、基因敲除假手术(sham-operated knockout, SKO)组和基因敲除模型(model knockout,MKO)组.模型组行小鼠盲肠结扎穿孔术(cecal ligation and puncture,CLP),CLP后6h行神经行为学评分,如神经生物学低于6分,诊断为SIBI;假手术组只打开腹腔,未行CLP.采用HE染色观察小鼠大脑皮质区病理学改变;电子显微镜下观察小鼠皮质神经元细胞自噬的超微结构;实时定量PCR检测IRGM1和INF-γ mRNA在小鼠大脑皮质组织中的表达;Western印迹检测小鼠大脑皮质组织微管相关蛋白1轻链3(LC3)-Ⅱ,LC3-Ⅰ,SQSTM1,IRGM1的蛋白相对表达量;免疫荧光法观察IRGM1在小鼠大脑皮质神经元中的表达.结果:电子显微镜显示,与SWT组比较,MWT组在CLP后12或24 h小鼠皮质神经元内质网扩张、线粒体肿胀、自噬体数量增加.Western印迹结果显示,CLP后6h小鼠大脑皮质组织LC3-Ⅱ表达开始增加,高表达维持至CLP后96h,相反,SQSTM1在CLP后6h开始下降.与SWT组比较,MWT组在CLP后12 h小]鼠大脑皮质组织中IRGM1的mRNA和蛋白表达水平明显上调,同时,IFN-γ的mRNA表达也明显增加(P＜0.05).双色免疫荧光检测结果显示,CLP后24 h,与SWT组比较,MWT组小鼠皮质神经元中IRGM1表达明显上调.SWT组和SKO组小鼠大脑皮质细胞中自噬活性的基线水平相当低,几乎无LC3-Ⅱ的表达,而SQSTM1表达均很高.但是,CLP后12h,MWT组LC3-Ⅱ表达明显升高,SQSTM1表达下调(P＜0.05),而IRGM1基因敲除的MKO组小鼠大脑皮质组织中几乎无LC3-Ⅱ,SQSTM1的表达明显上调.CLP后6h,MWT组SIBI发生率90％(27/30),MKO组发生率96.67％(29/30).CLP后12h,MKO组小鼠神经生物学评分明显低于MWT组(4.97±0.71 vs 5.43±0.86;t=2.284,P=0.026).小鼠大脑皮质HE染色显示,与MWT比较,MKO组小鼠脑皮质损伤严重,神经细胞数量明显减少.结论:SIBI时IRGM1表达对小鼠大脑皮质神经元损伤具有一定的保护作用,其机制可能与其调节小鼠大脑皮质神经元细胞自噬有关.
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