Filamin A/NF-κB/NLRP3通路在亚砷酸钠所致非酒精性脂肪性肝炎中的作用机制研究

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目的:无机砷(inorganic arsenic,i As)暴露会导致非酒精性脂肪性肝炎(nonalcoholic steatohepatitis,NASH)的发生。NOD样受体蛋白3(nod-like receptor protein 3,NLRP3)炎症小体激活所介导的细胞焦亡(pyroptosis)与NASH的发生发展有着密切的联系,核转录因子κB(nuclear factor-κB,NF-κB)信号通路是NLRP3炎症小体激活的主要上游机制之一。然而在i As诱导的NASH中,NLRP3炎症小体激活的具体机制尚不清楚。因此,本研究的目的是探究亚砷酸钠(NaAsO2)诱导的细丝蛋白A(filamin A,FLNA)、NF-κB信号通路、NLRP3炎症小体、细胞焦亡和NASH变化及其具体调控机制。方法:以L-02细胞为研究对象,使用0 ng/ml、200 ng/ml LPS对L-02细胞进行预处理2 h,之后使用0μM、4μM NaAsO2对L-02细胞进行处理,培养24 h后收取细胞样本。采用蛋白质免疫印迹(western Blot,WB)法检测L-02细胞内NLRP3炎症小体激活(NLRP3、Caspase-1、IL-1β)、细胞焦亡(GSDMD、N-GSDMD、IL-18)、NF-κB信号通路(p-IκB、IκB)相关蛋白的表达;采用免疫荧光染色(immunofluorescence,IF)法检测L-02细胞内NF-κB信号通路的激活;以斯泼雷格-多雷(sprague-Dawley,SD)大鼠为研究对象,通过灌胃方式给予NaAsO2处理,浓度分别为0 mg/kg体重(bodyweight,BW)和5 mg/kg BW,持续3个月。采用油红O染色法(oil red O)、WB法检测大鼠肝脏组织脂质蓄积和炎症(TNFα、IL-6)水平;采用定量反转录聚合酶链式反应(quantitative reverse transcription PCR,q RT-PCR)法、WB法、免疫组化(immunohistochemistry,IHC)法检测大鼠肝脏组织FLNA蛋白表达水平;使用免疫共沉淀(co-immunoprecipitation,Co-IP)法检测砷暴露后NLRP3与FLNA是否存在相互作用关系;使用NLRP3抑制剂(MCC950)预处理L-02细胞2 h之后,使用NaAsO2(4μM)处理24 h,采用WB法检测FLNA和NLRP3炎症小体激活水平的变化;使用FLNA si RNA处理L-02细胞之后,使用NaAsO2(4μM)处理24 h,采用WB法检测FLNA、NF-κB信号通路、NLRP3炎症小体激活、细胞焦亡及炎症反应的变化;采用IF法检测L-02细胞内NF-κB信号通路的激活;采用油红O染色法检测L-02细胞脂质蓄积的情况;采用染色质免疫沉淀(chromatin immunoprecipitation,Ch-IP)法检测FLNA si RNA对NaAsO2(4μM)处理下转录因子p65与NLRP3相互作用的影响,以探究在i As诱导的NASH中,FLNA与NLRP3炎症小体的关系。结果:在L-02细胞内,与对照组相比,WB结果和IF结果表明,NaAsO2暴露后NLRP3炎症小体、细胞焦亡、NF-κB信号通路相关蛋白表达水平上调;WB结果、油红O染色结果、q RT-PCR结果、IHC结果表明,NaAsO2暴露诱导了NASH的发生和FLNA表达水平的上调;Co-IP结果表明,NaAsO2暴露诱导FLNA与NLRP3发生相互作用关系;应用MCC950预处理后,与NaAsO2组相比,L-02细胞炎症反应得到改善,FLNA的上调未受到抑制;应用FLNA si RNA对FLNA进行敲减后,与NaAsO2组相比,NF-κB信号通路激活、NLRP3炎症小体激活、细胞焦亡、炎症反应、脂质蓄积水平被减弱;Ch-IP结果表明,NaAsO2暴露后在L-02细胞内FLNA可促进p65入核启动NLRP3的转录。结论:NaAsO2暴露上调FLNA水平,激活NF-κB信号通路,p65入核促进NLRP3的转录表达及炎症小体的激活,引发细胞焦亡和炎症反应,最终导致NASH的发生。
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