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背景: 脓毒症是由细菌感染等因素引起的系统性的炎症反应综合症,该疾病常引起血管性血栓形成,器官衰竭,严重时会威胁患者的生命。脓毒症的机制尚有待探讨。血小板通过形成血栓,导致微循环障碍和器官衰竭而参与脓毒症,但分子机制尚不明确。骨髓来源的巨噬细胞通过Parkin介导的线粒体自噬负调控炎症小体的激活,并在脓毒症中发挥保护作用。我们最新的研究表明,FUNDC1是一个新的线粒体自噬的受体,本研究的目的是探讨FUNDC1介导的线粒体自噬是否参与脓毒症及其可能的分子机制。 材料和方法: 本研究以临床不同发病阶段和治疗后的脓毒症患者,以及LPS诱导的脓毒症小鼠模型为研究对象,通过GraphPad Prism软件绘制小鼠生存曲线,计算机断层扫描技术检测脓毒症小鼠的心脏功能,Western blotting检测血小板的线粒体自噬。利用流式细胞术检测血小板线粒体活性氧自由基(Reactiveoxygen species,ROS)的水平,ELISA检测血清白介素1β(Interleukin1β,IL-1β)的水平,Western blotting检测Caspase-1的活化。使用血小板聚集仪检测血小板的活化。 结果: 结果表明,与野生型脓毒症小鼠相比,血小板FUNDC1缺失的脓毒症小鼠生存率下降,心脏功能降低,血小板内线粒体ROS水平升高、Caspase-1活化增强,血清IL-1β水平升高。 NAC和体外低氧预处理均可抑制LPS和ATP引起的野生型血小板线粒体ROS水平的升高、Caspase-1的活化以及血清IL-1β水平的升高。体内结果显示,低氧处理可抑制LPS诱导的野生型脓毒症小鼠血小板线粒体ROS水平的升高和炎症小体的激活;低氧条件下可穿膜的小分子短肽P(短肽P是具有与FUNDC1LIR序列一致的可穿膜的小分子肽)与FUNDC1竞争性结合LC3而抑制线粒体自噬,用短肽P处理野生型小鼠在LPS诱导下,血小板线粒体ROS水平的升高和炎症小体的激活现象仍然发生;在LPS诱导下,与野生型小鼠相比,血小板FUNDC1特异敲除后血小板对低氧处理不敏感,线粒体自噬受抑制,血小板线粒体ROS水平更高,炎症小体的活化增强。 临床不同发病阶段脓毒症患者和野生型脓毒症小鼠模型血液中血小板存在FUNDC1依赖的线粒体自噬。随着脓毒症的严重程度增强,血小板线粒体自噬增强,血小板活性下降。经治疗后脓毒症患者血小板线粒体自噬现象显著降低,血小板活性增强。 结论: 野生型小鼠血小板内存在LPS诱导的线粒体ROS依赖的炎症小体的激活现象,而FUNDC1血小板特异敲除会促进炎症小体的激活。FUNDC1血小板特异敲除导致LPS诱导的脓毒症小鼠心脏功能更差,生存率更低。脓毒症患者和LPS诱导的脓毒症小鼠血小板出现线粒体自噬,血小板活性降低。经治疗后脓毒症患者血小板线粒体自噬水平下降,血小板活性增强,提示,血小板线粒体自噬与脓毒症可能具有一定的相关性。