肝素在脓毒症内皮细胞损伤中调控MyD88依赖的TLR-4途径炎症基因表达的作用机制研究

课题开展的3年时间里，我们首先研究了LPS诱导内皮细胞损伤后发生的炎症反应，LPS刺激后，内皮细胞表达IL-1β和IL-6增多，2小时达到高峰，表达E-选择素和ICAM-1增多，6小时达到高峰，LPS刺激后P38 MAPK磷酸化增加，NF-κB向细胞核内转移。肝素预处理减少了P38 MAPK磷酸化和NF-κB的核移位，进而减少了炎症介质的表达，抑制了LPS诱导内皮细胞发生的炎症反应，发挥对内皮细胞的保护作用，该文章发表于cytokine。我们进一步研究上游信号通路，发现肝素抑制PI3K/Akt/NF-κB途径发挥抗炎症作用，该文章发表于Immunobiology。炎症过程一方面是炎症因子释放，另一方面趋化因子表达增加，我们研究发现肝素可以通过KLF5/NF-κB途径抑制LPS诱导的趋化反应，该文章发表于Immunobiology。为了深入研究肝素的抗炎作用机制，我们构建了“沉默”IκBα基因载体。IκBα基因沉默后NF-κB表达增加，其下游的炎症因子和趋化因子表达增高，加入LPS后进一步加剧炎症反应，我们延长肝素预处理时间至3小时和6小时，肝素减少了IL-6、IL-8和IL-1β的表达，抑制NF-κB的活化，同时减少p38 MAPK、ERK MAPK及c-Jun AP-1的表达，免疫荧光结果证实肝素通过非经典途径抑制NF-κB的核移位，进一步通过DNA-binding证实，肝素抑制NF-κB的DNA结合能力，以UFH 10U/ml作用6小时效果最明显，从而充分说明肝素可以通过NF-κB途径发挥抗炎作用。提到炎症，除了炎症因子，一定涉及细胞通透性和组织水肿。LPS作用后内皮细胞通透性增加，肝素预处理减少F-actin应力纤维的形成，减少细胞间间隙，减少了ZO-1的表达，从而改善了内皮细胞屏障功能，该文章发表于Thrombosis Research。得到了多方面细胞研究结果支持，我们又进行动物研究探讨肝素在体内的抗炎作用。LPS诱导脓毒症急性肺损伤大鼠模型，静脉注射LPS后，通过病理证实模型构建成功，大鼠肺组织水肿增加，通透性增高，NF-κB发生核移位，并活化了下游炎症因子。静脉注射肝素通过抑制NF-κB减少血浆中IL-1β及IL-6释放。该文章发表于Inflammation。肝素对血管基底膜具有保护作用，相关文章发表于中国危重病急救医学杂志和中国病理生理杂志。