TLR4內源性配體HMGB1介導體外循環手術後急性肺損傷的機制

《TLR4內源性配體HMGB1介導體外循環手術後急性肺損傷的機制》是依託上海交通大學，由王祥瑞擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：TLR4內源性配體HMGB1介導體外循環手術後急性肺損傷的機制
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：王祥瑞
• 依託單位：上海交通大學

項目摘要

體外循環（CPB）手術過程中可發生肺缺血－再灌注損傷，引起急性肺損傷（ALI）。申請者發現ALI與Toll 樣受體4（TLR4）的活化有關；也有研究表明缺血－再灌注損傷產生的高遷移率族蛋白1（HMGB1）可以作為內源性配體活化TLR4。但目前尚未明確在CPB過程中肺組織是否存在HMGB1的異常積聚，其通過何種機制引起ALI。本課題擬建立缺氧-復氧誘導的肺巨噬細胞缺血-再灌注損傷模型以及CPB術後ALI動物模型，比較在CPB過程中肺組織HMGB1積聚、TLR4表達、NF-κB通路活化以及炎性反應情況。同時嘗試使用HMGB1中和性抗體及TLR4 siRNA慢病毒載體干預HMGB1與TLR4相互作用以減輕CPB術後ALI急性炎性反應。本課題以HMGB1與TLR4的相互作用為切入點，深入研究CPB術後ALI的發病機制，為CPB圍術期肺保護策略的制定提供理論依據，為探索該病基因治療手段奠定基礎。

結題摘要

體外循環術後急性肺損傷是CPB術後最常見的併發症之一，此過程中存在肺或機體其他組織的缺血-再灌注損傷，但具體機制不明。 本課題通過建立外源性HMGB1刺激肺巨噬細胞分泌的細胞活化模型以及缺氧-復氧誘導的肺巨噬細胞缺血-再灌注模型，比較肺巨噬細胞在外源性HMGB1刺激或缺血-再灌注過程中TLR4表達、NF-κB通路活化和炎性因子分泌情況以明確HMGB1在該過程中的作用。 在動物實驗中我們套用CPB術後ALI/ARDS大鼠動物模型，比較實驗動物在CPB術後外周循環及肺組織HMGB1的含量，TLR4表達情況、NF-κB通路活化情況、炎性因子分泌情況以及肺組織炎性反應情況。 本課題同時使用了HMGB1中和性抗體抑制HMGB1作用，使用RNA干擾技術抑制肺巨噬細胞及肺組織的TLR4表達，觀察肺巨噬細胞和實驗動物在經歷以上干預措施後各檢測指標的變化。 通過本研究我們發現： （1）HMGB1能誘導肺泡巨噬細胞炎症因子分泌並引起大鼠肺組織急性炎性反應。HMGB1能上調肺泡巨噬細胞及肺組織TLR4的表達，而TLR4能通過NF-κB通路介導HMGB1誘導的大鼠肺泡巨噬細胞炎性因子分泌及肺組織急性炎性反應。 （2）CPB術中缺血-再灌注損傷能引起肺組織HMGB1的異常釋放及TLR4表達上調。HMGB1能通過TLR4誘導肺巨噬細胞OGD後炎性因子分泌過程，並引起CPB術後急性肺損傷發生。體內或體外使用TLR4siRNA慢病毒載體或者HMGB1中和性抗體能抑制以上過程。 本課題提供直接證據證明HMGB1及TLR4在CPB術後ALI/ARDS發病機制中的重要作用，為CPB圍手術期肺保護策略的制定提供理論依據。 通過本課題的實施，培養博士研究生2人，發表SCI論文3篇。