O-GlcNAc修饰调控NLRP3炎症小体对H9c2大鼠心肌细胞缺氧复氧损伤的影响

作者：张丽娜; 谢中杰; 金慧; 张振刚; 李如君^*

来源：中国病理生理杂志, 2021, 37(12): 2139-2146.

• 心肌缺血再灌注损伤
• NLRP3炎症小体
• O-连接的N-乙酰葡萄糖胺
• 细胞凋亡

目的:体外探讨O-连接的N-乙酰葡萄糖胺(O-linked N-acetylglucosamine,O-GlcNAc)修饰调控核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3(nucleotide-binding oligomerization domain-like receptor protein 3,NLRP3)炎症小体对H9c2大鼠心肌细胞缺氧复氧(hypoxia/reoxygenation,H/R)损伤的影响及可能的机制。方法:对数生长期的H9c2大鼠心肌细胞感染O-GlcNAc转移酶(O-GlcNAc transferase,OGT)过表达腺病毒(Ad-OGT)以提高细胞内OGlcNAc修饰水平,通过缺氧6 h再恢复常氧12 h建立细胞H/R模型。将细胞随机分为空载腺病毒(Ad-Null)预处理常氧对照细胞组、Ad-Null预处理H/R细胞组、Ad-OGT预处理常氧对照细胞组和Ad-OGT预处理H/R细胞组。通过RT-qPCR检测炎症细胞因子白细胞介素1β(interleukin-1β,IL-1β)和IL-18的mRNA水平;TUNEL染色检测细胞凋亡;Western blot测定NLRP3炎症小体组成蛋白[NLRP3、含caspase募集结构域的凋亡相关斑点样蛋白(apoptosis-associated speck-like protein containing a caspase recruitment domain,ASC)和caspase-1]及其效应产物表达;蛋白质免疫共沉淀法检测NLRP3炎症小体组成蛋白相互作用及修饰状态。LPS诱导NLRP3炎症小体表达,再次验证OGlcNAc修饰的调节作用。结果:H/R导致细胞内O-GlcNAc修饰水平显著降低,过表达OGT可显著对抗H/R损伤造成的O-GlcNAc修饰水平下降(P<0.05)。与Ad-Null预处理H/R细胞组相比,Ad-OGT预处理H/R细胞组NLRP3炎症小体活化后效应产物IL-1β和IL-18 mRNA转录被抑制、相应蛋白表达水平降低、细胞凋亡现象减轻(P<0.05);虽然NLRP3炎症小体的3种组成蛋白(NLRP3、ASC和caspase-1)表达水平并无显著下调(P>0.05),但相互结合能力减弱(P<0.05),同时检测到NLRP3的O-GlcNAc修饰程度显著增强(P<0.05)。通过刺激物LPS诱导NLRP3炎症小体表达激活,再次验证了NLRP3的O-GlcNAc修饰状态对炎症小体组分相互结合的影响。结论:NLRP3发生OGlcNAc修饰后可通过阻碍NLRP3炎症小体的组装活化缓解H/R对体外培养H9c2大鼠心肌细胞的损伤。

• 出版日期2021
• 单位台州市第一人民医院