【研究目的】研究脓毒症时中性粒细胞自噬的改变对小鼠中性粒细胞程序性死亡配体-1(PD-L1)的调控作用。【研究方法】采用加权基因共表达网络分析方法对Affymetrix Mouse Transcriptome Array1.0基因芯片检测的差异基因进行分析,根据相异系数构建共表达模块,对共表达模块进行GO term和KEGG pathway富集分析,寻找与脓毒症时中性粒细胞的功能改变密切相关的表型。体内实验采用小鼠盲肠结扎穿孔实验(CLP)来模拟脓毒症小鼠模型,在CLP术后4天留取4个脏器(肺脏、肝脏、脾脏、胰腺)进行免疫组化染色,观察各脏器中性粒细胞的浸润情况;同时通过免疫荧光染色检测术后1天和4天CLP小鼠肺脏中性粒细胞PD-L1和自噬标志物LC3的表达水平。在自噬激动剂雷帕霉素(RAPA)的干预下,检测术后1天和4天CLP小鼠肺脏中性粒细胞PD-L1和自噬标志物LC3的表达水平。体外实验采用脂多糖(LPS)刺激小鼠骨髓中性粒细胞模型,并且用自噬激动剂RAPA和自噬抑制剂巴佛洛霉素A1(Baf)进行干预刺激,在基因和蛋白层面分别检测PD-L1和LC3的表达水平。与此同时,采用流式细胞分析和CCK8实验检测中性粒细胞的凋亡情况。【研究结果】差异基因被分为9个功能各异的模块,发现了与脓毒症密切相关的两个模块,即蓝色和粉色模块。对蓝色和粉色两个模块进行了GO term和KEGG pathway富集分析,发现细胞自噬与脓毒症时中性粒细胞的功能改变密切相关。体外实验发现脓毒症时中性粒细胞PD-L1表达增加,而自噬水平有所降低。当同时使用LPS和RAPA刺激以后,PD-L1分子的表达水平有明显的降低;与此相反,当同时使用LPS和Baf刺激以后,PD-L1分子的表达水平有显著的升高。与此同时,通过使用自噬激动剂RAPA促进自噬后,在脓毒症状态下,中性粒细胞的凋亡功能得到部分恢复。体内实验发现在脓毒症时重要脏器中性粒细胞浸润增加,免疫荧光显示CLP小鼠肺脏中性粒细胞PD-L1表达增加,自噬标志物LC3表达降低。小鼠RAPA给药后,肺脏中性粒细胞PD-L1表达降低,LC3表达增加。【研究结论】本研究通过WGCNA分析发现发现自噬与脓毒症时中性粒细胞的功能改变密切相关。随后通过体内、体外研究发现在脓毒症期间,重要脏器中性粒细胞的浸润增加,PD-L1的表达水平显著上调。采用自噬激动剂RAPA刺激后可使中性粒细胞PD-L1的表达明显下调。PD-L1是著名的免疫检查点分子,其上调对脓毒症具有负向的调控作用。靶向促进自噬可以明显减少中性粒细胞表面PD-L1分子的表达,同时促进凋亡延迟的中性粒细胞的凋亡增加,从而改善脓毒症。