脂多糖通过介导MFN1泛素化调控小鼠Raw264.7巨噬细胞线粒体稳态失衡和焦亡

作者：梅健; 朱祥瑞; 欧琅琳; 王朝思; 张立新; 吕跃山; 王晓颖; 和思燏; 白君娥; 袁昊; 管晓宇; 马翠^*

来源：中华微生物学和免疫学杂志, 2022, 42(09): 705-713.

DOI：10.3760/cma.j.cn112309-20211006-00329

• 线粒体融合蛋白1
• 泛素化
• Raw264.7细胞
• 线粒体
• 细胞焦亡

目的探讨线粒体融合蛋白1(mitofusin 1, MFN1)对脂多糖(lipopolysaccharide, LPS)诱导的小鼠Raw264.7巨噬细胞焦亡的调控作用, 为预防巨噬细胞功能障碍导致的炎症和纤维化提供新的研究靶点和理论参考。方法体外培养小鼠单核巨噬细胞Raw264.7, 构建LPS诱导的细胞焦亡模型。CCK-8、PI染色、LDH释放、Western blot等验证LPS诱导Raw264.7细胞发生焦亡;Western blot筛选异常表达的线粒体相关蛋白MFN1;DCFH-DA探针检测细胞总活性氧生成情况、Mito-SOX探针检测线粒体活性氧水平、JC-1线粒体膜电位荧光探针检测线粒体膜电位变化以反映线粒体受损情况;利用Ubibrowser数据库预测出MFN1蛋白可与多种E3泛素连接酶结合, 通过免疫荧光、免疫共沉淀(co-immunoprecipitation, CO-IP)试验等验证MFN1蛋白是否受泛素化调控;采用Lipofectamine2000试剂转染MFN1过表达质粒检测MFN1蛋白对细胞焦亡和线粒体功能的影响。结果 LPS诱导Raw264.7细胞发生线粒体功能障碍和焦亡。LPS刺激后MFN1蛋白表达减少。CO-IP试验证明MFN1蛋白发生泛素化修饰。泛素化抑制剂MG-132处理后抑制LPS诱导的细胞焦亡相关蛋白NLRP3、Pro-caspase-1、Caspase-1、IL-1β、IL-18表达上调并且改善线粒体功能。MFN1过表达后缓解LPS导致的线粒体稳态失衡和巨噬细胞焦亡。结论 LPS通过影响MFN1泛素化修饰调节线粒体功能障碍, 进而导致巨噬细胞焦亡, 本研究为治疗巨噬细胞诱导的炎症及相关疾病提供了潜在靶点。

• 单位
  哈尔滨医科大学大庆校区