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组织蛋白酶 B 在纳米二氧化硅诱导 NLRP3 依赖的巨噬细胞焦亡中的作用

 

Authors Ma L, Han Z, Yin H, Tian J, Zhang J, Li N , Ding C, Zhang L 

Received 29 April 2022

Accepted for publication 30 July 2022

Published 8 August 2022 Volume 2022:15 Pages 4537—4545

DOI https://doi.org/10.2147/JIR.S371536

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Editor who approved publication: Professor Ning Quan

介绍:纳米二氧化硅是应用最广泛的无机纳米材料之一,有研究证明纳米二氧化硅可通过NLRP3介导的巨噬细胞焦亡诱导肺部炎症。然而,NLRP3 的激活机制十分复杂,其中溶酶体破裂释放的组织蛋白酶 BCTSB)在 NLRP3 激活中的作用存在争议。
方法:通过建立体外纳米二氧化硅暴露模型,研究 CTSB 在二氧化硅致巨噬细胞焦亡中的作用;通过扫描电子显微镜和透射电子显微镜观察纳米二氧化硅的形态特征;利用透射电子显微镜和免疫荧光染色观察巨噬细胞对纳米二氧化硅的吞噬作用;抑制 NLRP3 和 CTSB 表达后,免疫蛋白印迹检测焦亡相关蛋白和 CTSB 的水平。
结果:巨噬细胞吞噬纳米二氧化硅粉尘会导致细胞膜破裂、老化和胞内空泡增加。同时,在纳米二氧化硅粉尘刺激下,NLRP3ASCCaspase-1GSDMDPro-IL-1βIL-1β 和 CTSB 的表达水平升高,而上述蛋白可被 NLRP3 特异性抑制剂 MCC950 抑制。此外,CTSB 特异性抑制剂丝氨酸/半胱氨酸蛋白酶抑制剂能够有效抑制 CTSB 表达,但对 NLRP3ASC 和 Caspase-1 没有影响,对巨噬细胞焦亡无作用。
结论:纳米二氧化硅粉尘暴露能够诱导巨噬细胞破裂并释放 CTSB,但 CTSB 不能特异的作用于 NLRP3 炎性小体诱导与肺组织炎症和纤维化相关的细胞焦亡。
关键词:纳米二氧化硅,NLRP3 炎性小体,组织蛋白酶 B,焦亡,巨噬细胞