谷胱甘肽S转移酶P调控细胞自噬抑制LPS诱导的炎症反应

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研究背景与目的:炎症是机体有血管系统的活体组织应对各种损伤分子时,免疫细胞为修复损伤做出的以防御为主的基本病理过程。脂多糖是细胞膜TLR受体的外源性配体之一,能够与TLR4受体结合诱发机体的炎症反应。自噬(Autophagy)是细胞中存在的一种自我保护机制,近期研究发现自噬可以抑制炎症反应。谷胱甘肽S转移酶P是细胞中的一种重要Ⅱ期代谢酶,实验室已有的研究表明,GSTP能够与多种蛋白相互作用,下调炎症反应,提高脓毒症小鼠的存活率。另有文献表明,GSTP能够诱导肿瘤细胞发生细胞自噬,提高肿瘤细胞的耐药性。因此,以THP-1为研究对象,探究自噬在LPS诱导的炎症反应中的作用,并进一步研究GSTP在THP-1中对自噬水平的调控作用。研究内容与结果:首先用LPS刺激THP-1细胞,发现LPS能够时间剂量依赖的诱导自噬应激。用自噬抑制剂羟氯喹(CQ)及自噬激活剂雷帕霉素(Rapamycin)分别预处理细胞,免疫印迹结果表明,自噬的活化能够抑制炎症信号通路的活化及炎症因子的释放。在THP-1细胞中过表达GSTP,免疫印迹及激光共聚焦结果显示GSTP能够诱导细胞自噬,缓解LPS诱导的细胞自噬应激。进一步用自噬抑制剂3-MA及CQ预处理一段时间,然后过表达GSTP及LPS处理,ELISA及核质分离实验表明,抑制自噬明显降低了GSTP的抑炎作用。表明GSTP的抑炎作用和其对细胞自噬水平的调控有关。进一步检测自噬相关的m TOR信号,发现GSTP能够抑制PI3K,Akt,m TOR的磷酸化水平。而使用Akt-m TOR的激活剂IGF-1预处理细胞降低了GSTP对细胞自噬水平的调控作用。证明GSTP通过PI3K-Akt-m TOR通路调控THP-1细胞的自噬水平抑制LPS诱导的炎症反应。结论:谷胱甘肽S转移酶P(GSTP)抑制PI3K-Akt-m TOR通路的激活,促进THP-1发生细胞自噬,抑制LPS诱导的炎症反应。
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