关键词:
NLRP3炎症小体
芳香烃受体
转录调控
caspase-1
IL-1β
摘要:
研究目的NLRP3 (nucleotide-binding domain(NOD)-like receptor prtein3)炎症小体是目前研究最深入的炎症小体,其活化强度被证实与多种疾病的发生发展密切相关,例如痛风、感染性疾病、Ⅱ型糖尿病、动脉粥样硬化、阿尔茨海默氏病、急性移植物抗宿主疾病及癌症等。因此,针对NLRP3炎症小体活化调控及其分子机制的研究对于阐明这类疾病的发生发展的机理,以及寻找免疫调节治疗的新途径具有重要的意义。目前,环境污染越来越受到大家的重视,二恶英类污染物是环境污染中的主要成分,而二恶英类污染物中毒性最强的是2,3,7,8-四氯-二苯并-对-二恶英(2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin, TCDD),其主要通过芳香烃受体(Arylhydrocarbon receptor, AhR)对人体产生影响。近年来,AhR在毒理及癌症方面已得到深入研究,但对于AhR对免疫系统的调控效应与分子机制尚未完全明了。本课题深入研究了AhR对NLRP3炎症小体的调控效应和分子机制,旨在通过阐明NLRP3分子在转录水平的分子调控机制,为寻找防治环境污染因素造成的炎症性疾病的免疫调节疗法提供新途径。材料和方法***对NLRP3表达的影响1.1分别用DMSO和TCDD刺激小鼠腹腔原代巨噬细胞40min,再用LPS刺激不同的时间(0,4h,8h), Western blot检测NLRP3、ASC、caspase-1和IL-1p在蛋白水平的表达变化。1.2分别用DMSO和TCDD刺激小鼠腹腔原代巨噬细胞40min,再用LPS刺激不同的时间(0,2h,4h),RT-PCR检测NLRP3、AS、caspase-1和IL-1β在mRNA水平的表达变化。1.3用不同剂量的AhR活化剂TCDD (2nM,10nM,20nM,50nM)和FICZ(20nM,100nM,200nM,500nM)分别刺激小鼠腹腔原代巨噬细胞40min,再用LPS刺激8h,Western blot检测NLRP3在蛋白水平的表达变化。1.4设计合成AhR特异性小干扰RNA,用转染试剂将靶向AhR的SiRNA AhR-siRNA以及相应的对照CTRL-siRNA转染入小鼠腹腔原代巨噬细胞,并继续培养48h。收集细胞沉淀,Western blot检测AhR的蛋白表达情况,明确AhR-siRNA的干扰效率,筛选出抑制效率最佳的干扰片段进行后续实验。1.5用转染试剂将筛选出的抑制效率高的AhR-siRNA和CTRL-siRNA转染入小鼠腹腔原代巨噬细胞,并继续培养48h,用LPS对转染的细胞进行刺激,并于不同的时间点(0,4h,8h)收集细胞,通过Western blot检测NLRP3、ASC、Pro-caspase-1和Pro-IL-1β在蛋白水平的表达情况。1.6用转染试剂将筛选出的抑制效率高的AhR-siRNA和CTRL-siRNA转染入小鼠腹腔原代巨噬细胞,并继续培养48h,用LPS对转染的细胞进行刺激,并于不同的时间点(0,4h,8h)收集细胞,抽提细胞总RNA,通过RT-PCR检测NLRP3、 AS、Pro-caspase-1和Pro-IL-1β在mRNA水平的表达情况。***对NLRP3启动子区报告基因活性的影响2.1使用脂质体分别将PGL3质粒和NLRP3启动子区报告基因质粒(nt-2032 tont+166)转染入小鼠巨噬细胞系RAW264.7细胞,24h后分别用DMSO和TCDD刺激40min,再用LPS刺激6h。应用报告基因系统检测分析NLRP3启动子区报告基因的活性。2.2使用脂质体将NLRP3启动子区报告基因质粒(nt-2032 to nt+166)转染入RAW264.7细胞,24h后分别用DMSO、TCDD、FICZ和L-kynurenine (L-kyn)刺激细胞40min,再用LPS刺激6h。应用报告基因系统检测分析NLRP3启动子区报告基因的活性。2.3分别将AhR的真核表达载体pCMV-Myc-AhR和空载体pCMV-Myc转染入RAW264.7细胞株,并筛选鉴定出稳定高表达AhR的细胞株以及表达相应空载体的细胞株。向两种细胞中分别转染入PGL3质粒和NLRP3启动子区报告基因质粒(nt-2032 to nt+166),24h后用LPS刺激细胞6h。应用报告基因系统检测分析NLRP3启动子区报告基因的活性。***调控NLRP3表达的分子机制3.1测序分析NLRP3启动子区的碱基序列,发现NLRP3启动子区存在3个潜在的AhR结合序列,分别为XRE1 (nt-1512 to-1504)、XRE2(nt-911 to -904)和XRE3(nt+61 to +67)。构建一系列含NLRP3启动子区的