GSDMD介导的细胞焦亡对小鼠骨骼肌肌肉萎缩的影响及机制研究

• 作者: 李玫 李霜 胡健 林正霄 张桂蓉 刘莎 李福祥
• 来源期刊: 第三军医大学学报
• 关键词: ICU获得性衰弱 危重症肌病 肌肉萎缩 肌管 脂多糖 细胞焦亡
• 年，卷（期）: 2021,（15）
• 所属期刊栏目: 基础医学|Basic Medicine
• 页码范围: 1486-1492
• 页数: 7页
• 分类号: R329.27|R363.21|R746.4
• 语种: 中文
• DOI: 10.16016/j.1000-5404.202101229

摘要

目的 探讨脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)刺激下小鼠骨骼肌肌管中肌肉萎缩和GSDMD介导的细胞焦亡发生情况,以期为进一步阐明ICU获得性衰弱(ICU-acquired weakness,ICU-AW)的发病机制提供线索.方法 将C2C12小鼠骨骼肌成肌细胞诱导分化形成肌管.分别设置:Control组,加无菌PBS溶液;LPS组,LPS处理浓度梯度为1、10、100 μg/mL;LPS+ATP组,以LPS组相同浓度梯度干预肌管后均添加ATP(5 mmol/L).并分别在LPS干预6 h和12 h这两个时间点检测肌管内外发生的变化.光镜下观察肌管形态学变化,采用Western blot法检测各组肌管中肌管形成标志蛋白MHC、Myogenin、HDACl和细胞焦亡标志蛋白GSDMD的表达,采用荧光定量PCR检测各组肌管中萎缩基因Atrogin-1、MuRF-1 mRNA和细胞焦亡相关炎性因子IL-18 mRNA表达,采用ELISA检测肌管培养上清IL-18浓度.结果 ①光镜可见分化第5天肌管形成.②RT-qPCR检测结果显示:LPS干预12 h后LPS/LPS+ATP各组肌管中萎缩基因Atrogin-1和MuRF-1 mRNA的表达均显著上调(P＜0.05),与细胞焦亡相关的炎性因子IL-18 mRNA在肌管中的表达趋势相同(P＜0.05).③ELISA检测结果显示:LPS干预12h后各组肌管培养液上清中IL-18浓度显著高于对照组(P＜0.05).④Western blot法检测结果显示:各组干预的肌管中肌管形成标志蛋白MHC、Myogenin、HDAC1均能稳定表达;LPS/LPS+ATP处理后肌管GSDMD蛋白表达量较对照组显著增加(P＜0.05).结论 在LPS刺激下小鼠骨骼肌肌管中可发生细胞焦亡,并与肌管萎缩相关.