MCC950在脂多糖诱导的脓毒症急性肾损伤中的作用及其机制

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目的:本研究旨在探讨MCC950是否能减轻脂多糖诱导的脓毒症性急性肾损伤,并阐明其可能的作用及机制。方法:1、C57BL/6小鼠共48只,普通饲料室温条件下喂养,按随机分配原则将小鼠分为三组:(1)正常对照组(n=16):腹腔注射0.2m L PBS作预处理,30min后再经腹腔注射1m L PBS,正常饲养24小时;(2)LPS组(n=16):腹腔注射0.2m L PBS作预处理,30min后再经腹腔注射1m L LPS(10mg/kg),正常饲养24小时;(3)LPS+MCC950组(n=16):腹腔注射0.2m L MCC950(20mg/kg)作预处理,30min后经腹腔注射1m L LPS(10mg/kg),正常饲养24小时。用全自动生化分析仪检测血清中肌酐、尿素(Crea、Urea);ELISA检测血清炎症因子变化;取肾脏组织做HE、TUNEL染色;Western Blot检测等。2、取人肾近端小管上皮细胞(HK-2),接种于5个细胞培养皿中,密度为1×10~6个细胞,加入HK-2专用培养基,置于37℃、5%CO2、95%湿度的细胞培养箱中。当细胞生长到培养皿的80%-90%时,随机分为5组分别进行处理。(1)Control组:不做任何处理;(2)LPS组:只添加LPS(15μg/m L);(3)低剂量MCC950+LPS组:即LPS+MCC950(3.75μg/m L),加入MCC950(3.75μg/m L)1小时后加入LPS(15μg/m L);(4)中剂量MCC950+LPS组:即LPS+MCC950(15μg/m L),加入MCC950(15μg/m L)1小时后加入LPS(15μg/m L);(5)高剂量MCC950+LPS组:即LPS+MCC950(50μg/m L),加入MCC950(50μg/m L)1小时后加入LPS(15μg/m L)。获取细胞用于实验检测,例如CCK-8,RT-q PCR,免疫荧光检测、Western Blot等实验。结果:1、检测小鼠血清Crea和Urea变化。发现LPS组小鼠Crea和Urea较Control组显著升高(P<0.05)提示脓毒症急性肾损伤小鼠模型构建成功。而与LPS组小鼠相比,经MCC950预处理的小鼠显著减轻LPS引起的肾脏功能损伤,并提高小鼠存活率。2、ELISA实验检测结果显示,与Control组小鼠血清炎症因子相比,LPS组小鼠血清炎症因子IL-1β和IL-18水平明显增加;而与LPS组小鼠相比,经MCC950预处理后小鼠血清炎症因子IL-1β和IL-18水平明显下降。3、肾组织HE染色结果显示,与Control组相比,LPS组出现肾小管上皮细胞空泡变性、肿胀,肾小管间出血、炎症细胞浸润,而与LPS组小鼠相比,经MCC950预处理后显著减轻LPS引起的肾脏反应。4、TUNEL染色检测结果显示,与Control组小鼠相比,LPS组小鼠肾脏细胞凋亡水平明显增加;而与LPS组小鼠相比,经MCC950预处理后显著减轻LPS引起的肾脏细胞凋亡。5、Western Blot实验检测结果显示,与Control组小鼠相比,LPS组细胞焦亡相关因子NLRP3、ASC、Cleaved-Caspase-1、GSDMD-N和炎性因子IL-1β、IL-18水平显著升高。而与LPS组小鼠相比,经MCC950预处理后细胞焦亡相关因子及细胞炎症因子水平显著减轻。6、CCK-8实验检测结果显示,不同浓度的MCC950预处理HK-2细胞降低了LPS诱导的HK-2细胞的细胞毒性,并在一定浓度范围,与药物浓度呈正相关。7、共聚焦免疫荧光结果显示,通过增强的绿色和红色荧光(绿色:ASC、红色:NLRP3)证实了与Control组相比,LPS处理后ASC和NLRP3表达显著增加;而与LPS组相比,MCC950联合治疗可剂量依赖性地抑制ASC和NLRP3的表达。8、Western Blot及RT-q PCR实验检测结果显示,与Control组HK-2细胞相比,LPS组HK-2细胞的炎症因子和细胞焦亡相关因子水平明显升高;而经MCC950预处理后的HK-2细胞显著降低LPS诱导的HK-2细胞的炎症和细胞焦亡水平。结论:1、MCC950可减轻LPS引起的脓毒性急性肾损伤。2、MCC950可降低LPS诱导的肾脏炎症水平。3、MCC950可提高LPS引起的脓毒症小鼠的存活率。4、MCC950能抑制LPS所致的肾脏细胞焦亡,其可能是通过抑制NLRP3/Caspase-1/IL-1β信号通路改善脓毒症相关急性肾损伤。
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