TLR4與NLRP3的交叉調(diào)控信號在高尿酸血癥炎癥反應(yīng)中的作用

王茉琳 李曉光 王建杰 宋漢君 關(guān)寶生 逄德志

(1佳木斯大學(xué)，黑龍江 佳木斯 154007；2深圳市寶安區(qū)人民醫(yī)院)

高尿酸血癥(HUA)患病率逐年提升，有報道顯示我國2000～2014年，HUA患病率5.5%～23.6%〔1〕。HUA是尿酸合成增加和尿酸排泄減少引起的一系列代謝綜合征，其診斷標(biāo)準(zhǔn)是血尿酸水平男性高于420 μmol/L，女性高于350 μmol/L〔2〕。HUA與急性痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎、冠心病、高血壓、糖尿病、慢性腎臟疾病等密切相關(guān)，嚴(yán)重威脅人類健康。本研究主要探討Toll樣受體(TLR)4與NOD樣受體蛋白(NLRP)3調(diào)控的信號通路在HUA炎癥反應(yīng)中的作用。

1 資料與方法

1.1研究對象 2014年6月至2017年9月，佳木斯大學(xué)附屬第一醫(yī)院就診HUA患者及健康體檢人群120例，健康對照(HC組)45例，年齡(44.37±6.01)歲，男25例，女20例；原發(fā)性HUA患者(HUA組)75例，年齡(43.28±5.71)歲，男59例，女16例。入選者需符合原發(fā)性HUA診斷標(biāo)準(zhǔn)。

1.2研究方法 (1)試劑與儀器：一抗TLR4、NLRP3、核轉(zhuǎn)錄因子(NF)-κB、白細(xì)胞介素(IL)-1β均購自美國Santa Cruz公司，IL-1β、IL-6、腫瘤壞死因子(TNF)-α酶聯(lián)免疫吸附(ELISA)試劑盒購自武漢博士德生物工程有限公司；上海天能公司電泳儀，美國Gene公司酶標(biāo)儀，美國Beckman公司低溫高速離心機。(2)樣本采集：具體參照課題組前期研究工作〔3〕。(3)Western印跡：電泳條件，濃縮膠80 V，15～20 min，分離膠120 V，45～90 min；轉(zhuǎn)膜條件，恒壓90 V，60～120 min，具體時間取決于目的蛋白分子量大小。(4)ELISA測定血漿細(xì)胞因子：按說明書要求進(jìn)行操作，讀取吸光值，繪制蛋白標(biāo)準(zhǔn)曲線，計算血清樣本濃度。

1.3統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS17.0軟件進(jìn)行獨立樣本t檢驗。

2 結(jié) 果

2.1兩組外周血單個核細(xì)胞TLR4、NLRP3信號蛋白表達(dá)比較 HUA組外周血單個核細(xì)胞TLR4、NLRP3、NF-κB、IL-1β蛋白表達(dá)較HC組明顯增加(均P<0.05)。見表1、圖1。

圖1 Western印跡檢測TLR4、NLRP3信號蛋白表達(dá)

表1 TLR4、NLRP3信號蛋白表達(dá)水平

與HC組比較：1)P<0.05，下表同

2.2兩組血漿炎性細(xì)胞因子IL-1β、IL-6、TNF-α的表達(dá)比較 同HC組相比，HUA組血漿炎性細(xì)胞因子IL-1β、IL-6、TNF-α表達(dá)均顯著上升(均P<0.05)。見表2。

表2 兩組血漿炎性細(xì)胞因子的表達(dá)情況

3 討 論

TLR4和NLRP3都是固有免疫系統(tǒng)的模式識別受體，廣泛分布在單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、T、B淋巴細(xì)胞、樹突細(xì)胞、脾臟、肝臟、肺臟及胎盤等組織中。TLR4是膜表面受體，而NLRP3則是胞質(zhì)內(nèi)受體，多種內(nèi)源性或外源性的危險信號均可將二者激活〔4〕。研究表明在痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎中MSU晶體可以激活TLR4、NLRP3信號〔5，6〕，而可溶性尿酸鹽較MUS晶體更易刺激TLR4、NLRP3和IL-1β的表達(dá)。尿酸鹽與CD14受體結(jié)合后被TLR4識別形成CD14/TLR4/MD2復(fù)合體，活化的TLR4通過胞質(zhì)內(nèi)結(jié)構(gòu)域?qū)⒒罨盘栂蚣?xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)導(dǎo)，經(jīng)過一系列復(fù)雜的級聯(lián)反應(yīng)最終激活NF-κB，從而啟動與炎癥反應(yīng)相關(guān)基因的表達(dá)。活化的TLR4信號可以激活I(lǐng)L-1β前體(pro-IL-1β)的表達(dá)，而激活的NLRP3炎癥小體則可以將無活性的pro-IL-1β剪切成為有活性的IL-1β。因此，在IL-1β的活化方面兩者具有一定的協(xié)同作用，而IL-1β是目前公認(rèn)的促進(jìn)多種炎癥與代謝性疾病進(jìn)程的重要細(xì)胞因子。

綜上所述，我們假設(shè)TLR4、NLRP3的交叉調(diào)控信號所介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)參與了HUA的發(fā)生與發(fā)展，二者的協(xié)同作用加速了炎癥反應(yīng)進(jìn)程。本研究結(jié)果表明HUA患者處于全身性、系統(tǒng)性的炎癥狀態(tài)。本研究證實IL-1β能夠被TLR4和NLRP3交叉信號所激活，而NF-κB作為TLR4的下游信號被激活后同樣可以調(diào)控炎癥各階段的多種炎性因子如IL-1β、IL-6、TNF-α，從而進(jìn)一步擴(kuò)大機體炎癥反應(yīng)狀態(tài)。由于本研究對象采用的人群樣本，所以很難實施反向?qū)嶒灒醋钄郥LR4和NLRP3受體或基因檢測下游信號及炎癥反應(yīng)狀態(tài)，今后我們將采用動物實驗和體外實驗對以上假設(shè)做進(jìn)一步驗證。