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LPS诱导巨噬细胞释放包含HMGB1外泌体引起肝细胞焦亡在肝衰竭中的机制研究
结题报告
批准号:
81873583
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
李旭
依托单位:
学科分类:
H0311.肝保护和人工肝
结题年份:
2022
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
宁佐伟、王国振、李洋、胡烨、张義捷、黄赟、陈婷婷
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中文摘要
基于外泌体的细胞间通讯是目前的研究热点。LPS是脓毒症促进肝衰竭的重要介质,巨噬细胞受LPS刺激后可促进肝细胞损伤。外泌体如何介导上述细胞间通讯鲜见报道。我们的前期研究发现,LPS刺激的巨噬细胞分泌的外泌体中HMGB1含量显著增高,该外泌体可引起肝细胞NLRP3炎症小体活化及焦亡;血管紧张素1-7(Ang(1-7))可抑制LPS诱发的肝损伤,然而具体机制不明。因此,我们设想:LPS诱导巨噬细胞释放外泌体中的HMGB1引起肝细胞NLRP3炎症小体活化及细胞焦亡,进而促进肝衰竭;Ang(1-7)对LPS有抑制作用。本研究拟从体内、外层面探讨LPS诱导巨噬细胞HMGB1以RAGE依赖途径装配至外泌体的机理;HMGB1外泌体经NLRP3-ASC-Caspase1轴诱导肝细胞焦亡,进而调节巨噬细胞表型的分子机制;观察Ang(1-7)对LPS的抑制作用。本研究为拓展外泌体在肝衰竭的调控机制提供新思路。
英文摘要
Exosomes have emerged as important vectors of intercellular cross talk. Lipopolysaccharide (LPS) plays a pivotal role in the pathogenesis of acute liver failure caused by sepsis. Through the expression of Toll-like receptor 4 (TLR4), macrophage can efficiently take up LPS, leading to inflammation and hepatocyte injury. To date, the underlying mechanism of how LPS activated macrophage derived exosomes mediate hepatocyte injury remains unclear. Preliminary studies showed LPS induced secretion of significant higher concentrated HMGB1-bearing exosomes from macrophage, contributing to inflammasome activation and pyroptosis of hepatocyte. Moreover, we found angiotensin (1-7) alleviated this inflammation activity, which needed further investigation. Therefore, we assumed that LPS could induce the release of HMGB1 contained exosomes from macrophages which triggered the pyroptosis of hepatocytes through NLRP3 inflammasome pathway and leading to liver failure. Angiotensin (1-7) alleviated these effect induced by LPS. In this study, we plan to investigate the mechanism of how LPS induces macrophage to assemble HMGB1 into exosomes via RAGE-dependent pathway in vitro and in vivo as well as how these HMGB1-bearing exosomes trigger hepatocyte pyroptosis with macrophage phenotype regulation in return. Furthermore, the effect of angiotensin (1-7) on LPS will be explored. This project provides novel insight into pathogenesis of liver failure during sepsis.
LPS是脓毒症促进肝衰竭的重要介质,巨噬细胞受LPS刺激后可促进肝细胞损伤。外泌体如何介导上述细胞间通讯鲜见报道。本项目从体内、外探讨外泌体HMGB1水平与脓毒症肝衰竭相关性,LPS刺激巨噬细胞释放的外泌体HMGB1的调控机制以及LPS-外泌体-HMGB1对肝细胞功能的影响及Ang(1-7)的保护作用。体内研究发现:肝细胞是体内摄取外泌体的主要细胞。LPS-巨噬细胞-外泌体可引起小鼠肝损伤、组织学检测进一步发现,LPS-巨噬细胞-外泌体的小鼠肝脏NLRP3炎性小体的表达增加。此外,我们还发现LPS-巨噬细胞外泌体中包含的HMGB1 可诱导肝细胞焦亡并激活NLRP3炎症小体。脓毒症患者的血清EVs表达高HMGB1并通过激活NLRP3炎性小体导致小鼠肝脏损伤。体外研究发现:与对照组相比,LPS增加了巨噬细胞外泌体中341种(6.74%)蛋白质的表达(其中CXCL2、CCL22、TNF、CCL3、CXCL10、CD40、IL1rn、Gbp2明显的上调)。我们还发现巨噬细胞EVs中含有HMGB1。LPS-巨噬细胞-外泌体导致肝细胞损伤和NLRP3炎症体的激活。临床数据方面,我们发现HMGB1+血清EVs的水平与患者的肝脏损伤程度和炎症指数(C反应蛋白(CRP)和降钙素(PCT))呈正相关。机制研究方面,我们发现包装到EVs中的HMGB1依赖于细胞质的RAGE。EVs通过转铁蛋白介导的内吞作用将HMGB1运送到肝细胞。 LPS-EV中的HMGB1可通过激活NLRP3炎性小体促进肝细胞的焦亡。本项目拟研究 LPS 调节巨噬细胞外泌体释放HMGB1并促进肝衰竭的分子机理及 Ang(1-7)的治疗作用,为拓展脓毒症合并肝衰竭机制提供新的思路,为临床干预预脓毒症合并肝衰竭提供新的靶点和策略。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Proteomic analysis of extracellular vesicles released from heat-stroked hepatocytes reveals promotion of programmed cell death pathway
对中暑肝细胞释放的细胞外囊泡的蛋白质组学分析揭示了程序性细胞死亡途径的促进
DOI:10.1016/j.biopha.2020.110489
发表时间:2020-09-01
期刊:BIOMEDICINE & PHARMACOTHERAPY
影响因子:7.5
作者:Li, Yue;Zhu, Xintao;Li, Xu
通讯作者:Li, Xu
DOI:10.1111/febs.16696
发表时间:2023-01-04
期刊:FEBS JOURNAL
影响因子:5.4
作者:Wang,Jun;Li,Jierui;Li,Xu
通讯作者:Li,Xu
LPS-induced macrophage HMGB1-loaded extracellular vesicles trigger hepatocyte pyroptosis by activating the NLRP3 inflammasome.
LPS诱导巨噬细胞负载HMGB1的细胞外囊泡通过激活NLRP3炎性体触发肝细胞焦亡
DOI:10.1038/s41420-021-00729-0
发表时间:2021-11-06
期刊:Cell death discovery
影响因子:7
作者:Wang G;Jin S;Huang W;Li Y;Wang J;Ling X;Huang Y;Hu Y;Li C;Meng Y;Li X
通讯作者:Li X
Proteomic Profiling of LPS-Induced Macrophage-Derived Exosomes Indicates Their Involvement in Acute Liver Injury
LPS 诱导的巨噬细胞衍生的外泌体的蛋白质组学分析表明它们参与急性肝损伤
DOI:10.1002/pmic.201800274
发表时间:2019-02-01
期刊:PROTEOMICS
影响因子:3.4
作者:Wang, Guozhen;Jin, Siyi;Li, Xu
通讯作者:Li, Xu
血管紧张素(1-7) 通过NLRP3/6炎性小体对脓毒症继发胆汁淤积的调控
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    10.0万元
  • 批准年份:
    2021
  • 负责人:
    李旭
  • 依托单位:
ACE2/Ang-(1-7)/Mas受体轴对脓毒症继发胆汁淤积性肝损伤的调控机制研究
  • 批准号:
    82170641
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    55.00万元
  • 批准年份:
    2021
  • 负责人:
    李旭
  • 依托单位:
ACE2/Ang-(1-7)/Mas受体轴对脓毒症继发胆汁淤积性肝损伤的调控机制研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    --
  • 资助金额:
    55万元
  • 批准年份:
    2021
  • 负责人:
    李旭
  • 依托单位:
醛固酮诱导肝窦内皮细胞外泌体GAS5 lncRNA/miR-21失衡促进肝星状细胞活化的机理研究
  • 批准号:
    81670556
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    60.0万元
  • 批准年份:
    2016
  • 负责人:
    李旭
  • 依托单位:
醛固酮通过caveolin-1介导的非基因组效应对HSC收缩、肝窦血管生成和重构的调节作用:门脉高压调控的新途径
  • 批准号:
    81270520
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    80.0万元
  • 批准年份:
    2012
  • 负责人:
    李旭
  • 依托单位:
肝脏ACE-AngⅡ-AT1受体轴/ ACE2-Ang(1-7)-Mas轴对肝内细胞EMT/MET的调控作用:肝纤维化的新机制
  • 批准号:
    81070338
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    35.0万元
  • 批准年份:
    2010
  • 负责人:
    李旭
  • 依托单位:
肝脏RAS新组分:ACE2-Ang(1-7)-Mas受体轴对肝星状细胞收缩及门静脉高压的调控机制
  • 批准号:
    30871155
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    33.0万元
  • 批准年份:
    2008
  • 负责人:
    李旭
  • 依托单位:
新发现的RAAS组分-血管紧张素转化酶2/血管紧张素(1-7)对肝纤维化的影响
  • 批准号:
    30770974
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    8.0万元
  • 批准年份:
    2007
  • 负责人:
    李旭
  • 依托单位:
AT-1α受体和ACE基因静默对肝纤维化影响的实验研究
  • 批准号:
    30500243
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    25.0万元
  • 批准年份:
    2005
  • 负责人:
    李旭
  • 依托单位:
国内基金
海外基金