探讨细胞自噬对脂多糖(LPS)介导血管通透性增加的影响。
方法①体外实验:将人脐静脉内皮细胞(HUVEC)分为空白组、LPS组(LPS 5 mg/L刺激)、自噬抑制剂6-氨基-3-甲基嘌呤(3-MA)+LPS组(5 mmol/L 3-MA预处理30 min+LPS 5 mg/L刺激)及自噬诱导剂雷帕霉素(RAP)+LPS组(10 nmol/L RAP预处理30 min+LPS 5 mg/L刺激)。4组于LPS刺激60 min后检测跨内皮细胞电阻(TER)以反映内皮通透性;采用蛋白质免疫印迹试验(Western Blot)检测自噬标志性蛋白微管相关蛋白轻链3(LC3/)和自噬相关基因Beclin-1的蛋白表达;采用流式细胞仪检测内皮细胞凋亡情况;采用荧光法检测天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶3(caspase-3)活性。②体内实验:将24只SD大鼠按随机数字表法分为4组,每组6只。对照组不予任何处理;模型组经尾静脉注射LPS 10 mg/kg;3-MA预处理组及RAP预处理组经尾静脉注射3-MA 10 mg/kg或RAP 2 mg/kg预处理30 min后再注射LPS 10 mg/kg。荧光显微镜下观察肠系膜微静脉内荧光白蛋白的渗出情况,并计算血管内外荧光强度变化值(ΔI)以反映血管通透性。
结果①在细胞水平,LPS组LC3/、Beclin-1、caspase-3活性及细胞凋亡率均较空白组明显增加,TER值明显降低。与LPS组比较,3-MA+LPS组LC3/、Beclin-1、caspase-3活性及细胞凋亡率均明显降低,TER值明显升高〔LC3/蛋白:(288.2±33.3)%比(420.5±39.4)%,Beclin-1蛋白:(185.3±26.4)%比(293.3±36.1)%,caspase-3活性:(196.6±28.5)%比(339.5±25.4)%,细胞凋亡率:(9.50±0.99)%比(15.40±1.55)%,TER值:0.88±0.09比0.63±0.05,均P<0.05〕;RAP+LPS组LC3/、Beclin-1、caspase-3活性及细胞凋亡率进一步增加,TER值进一步降低〔LC3/蛋白:(519.6±45.2)%比(420.5±39.4)%,Beclin-1蛋白:(359.0±38.3)%比(293.3±36.1)%,caspase-3活性:(449.1±31.0)%比(339.5±25.4)%,细胞凋亡率:(19.30±1.72)%比(15.40±1.55)%,TER值:0.54±0.05比0.63±0.05,均P<0.05〕。②在动物水平,模型组肠系膜微静脉内白蛋白渗出明显增多,肠系膜血管通透性较对照组明显增加(ΔI:0.54±0.07比0.13±0.03,P<0.05)。与模型组比较,3-MA预处理组白蛋白渗出明显减少,血管通透性明显降低(ΔI:0.25±0.05比0.54±0.07,P<0.05);RAP预处理组白蛋白渗出进一步增多,血管通透性进一步增加(ΔI:0.67±0.07比0.54±0.07,P<0.05)。
结论抑制细胞自噬可以减轻LPS介导的血管通透性增加,而增强细胞自噬则可进一步增加血管通透性,其机制可能与细胞自噬导致内皮细胞凋亡有关。