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中南大学学报（医学版） 2017年第12期42卷 1353-1360页

作者：黄群陈斌李雅斐李熙鸿四川大学华西第二医院急诊医学科成都610041 四川大学出生缺陷与相关妇儿疾病教育部重点实验室成都610041

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6 h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-γm RNA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6 h小鼠大脑皮质组织LC3-II表达开始增加,高表达维持至CLP后96 h,相反,SQSTm1在CLP后6 h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m RNA和蛋白表达水平明显上调,同时,IFN-γ的m RNA表达也明显增加(P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12 h,mWT组LC3-II表达明显升高,SQSTm1表达下调(Pm1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6 h,mWT组SIBI发生率90%(27/30),mKO组发生率96.67%(29/30)。CLP后12 h,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。

关键词：脓毒症诱导脑损伤大脑皮质自噬免疫相关gtp酶m1 小鼠

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