NLRP3炎症小体在小鼠热应激损伤中的作用

来源：环境与职业医学杂志 2020年第5期北京时间：

作者：张宏男, 陈振辉, 范宏英, 朱嘉伟, 郭进强, 覃旻, 王致, 孟晓静,

摘要：背景热应激（HS）可导致机体重要脏器损伤甚至引起死亡，全身性炎症反应是其主要原因之一。NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3（NLRP3）炎症小体在介导组织损伤引起的无菌性炎症中起重要作用，但其在HS损伤中的作用及机制尚不清楚。目的探讨NLRP3炎症小体在HS小鼠系统性炎症反应和多器官损伤中的作用。方法设立野生型C57BL/6雄性小鼠对照组、HS组，以及NLRP3敲除HS组（Nlrp3-/-HS组），每组8只。利用温度（41.0±0.5）℃、湿度（65±5）%的高温环境模拟舱对HS组和Nlrp3-/-HS组小鼠进行HS。每隔15~20 min监测肛温以及记录一般精神身体状况。当HS组小鼠肛温均超过42.0℃，立即将两组小鼠移至正常室温环境，于室温恢复4 h，解剖三组小鼠。HE染色观察小鼠肝、肾、脾、脑和肠组织的病理改变；采用ELISA试剂盒检测各组的血清肿瘤坏死因子α（TNF-α）、白细胞介素（IL）-1β和IL-6的水平；采用内毒素检测试剂盒检测血清内毒素水平；采用免疫印记法检测肠闭锁蛋白（Occludin）、闭锁小带蛋白-1（ZO-1）的表达水平，以及脑、肝脏和肠道组织NLRP3、半胱天冬酶（caspase）-1、IL-1β的蛋白表达水平。结果受热90min时，HS组小鼠的肛温（42.1±0.2）℃高于对照组（36.6±0.2）℃，Nlrp3-/-HS组小鼠肛温（40.1±0.7）℃和体重减轻量（1.3±0.2）g低于HS组（P < 0.05）。HE染色显示HS组小鼠的肝、肾、脾、脑和肠组织有不同程度的损伤，而Nlrp3-/-HS组小鼠的各个组织病理损伤程度减轻。与对照组相比，HS组小鼠血清的TNF-α、IL-1β和内毒素水平均升高，肠道Occludin、ZO-1表达量降低，Nlrp3-/-HS组小鼠的IL-1β分泌量较HS组减少，肠道Occludin、ZO-1表达量增多（P < 0.05）；HS组小鼠脑、肝脏和肠道组织的NLRP3、caspase-1、IL-1β蛋白水平与对照组相比升高（P < 0.05），Nlrp3-/-HS组小鼠的NLRP3、caspase-1和IL-1β表达量较HS组降低（P < 0.05）。结论NLRP3炎症小体活化参与了急性HS所致的系统性炎症反应以及多器官功能损伤。

关键词：热应激, 体温, 炎症因子, 炎症反应, NLRP3炎症小体,