GPX4失活通过JNK通路缓解LPS诱导巨噬细胞炎症反应

【目的】研究硒蛋白谷胱甘肽过氧化物酶4(glutathione peroxidases 4,GPX4)失活如何参与调控脂多糖(lipopolysaccharide, LPS)诱导的RAW264.7巨噬细胞炎症反应及其潜在的分子机制。【方法】体外培养RAW264.7巨噬细胞,以DMSO为对照,使用0.1~5.0μmol/L GPX4抑制剂FIN56处理,通过CCK-8法检测细胞活力和Western blotting检测GPX4蛋白表达水平,确定抑制剂最适浓度。将RAW264.7巨噬细胞分为4组:对照组,添加DMSO培养24 h; FIN56(GPX4抑制剂)组,添加0.5μmol/L FIN56培养24 h; DMSO-LPS组,DMSO培养24 h后使用LPS(100 ng/mL)刺激3 h; FIN56-LPS组,FIN56培养24 h后使用LPS刺激3 h。各组细胞经培养后,利用荧光探针2′,7′-二氯二氢荧光素二乙酸酯(2′,7′-dichlorodi-hydrofluorescein diacetate, H_2DCFDA)检测细胞内活性氧(reactive oxygen species, ROS)水平,使用试剂盒法检测细胞内丙二醛(malondialdehyde, MDA)水平,分别使用ELISA和荧光定量PCRMolecular Diagnostics检测促炎细胞因子白细胞介素1β(interleukin-1β,IL-1β)、白细胞介素6(interleukin-6,IL-6)、肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)的分泌水平和基因表达量,使用Western blotting法检测Toll样受体4(toll like receptor 4,TLR4)信号通路相关蛋白表达水平。【结果】与DMSO处理相比,0.5μmol/L FIN56处理巨噬细胞24 h对细胞活性无显著影响(P>0.05),且显著降低GPX4蛋白表达水平(P<0.05),故选用0.5μmol/L FIN56用于后续实验。与对照组相比,FIN56和LPS均显著增加了ROS积累(P<0.05),而与DMSO-LPS组相比,FIN56-LPS组ROS水平显著升高(P<0.05)。与对照组相比,LPS可显著增加小鼠巨噬细胞IL-1β、IL-6和TNF-α的mRNA表达量和IL-6含量,以及c-Jun氨基末端蛋白激酶(c-JunNirogacestat细胞培养 N-terminal protein kinase, JNK)和c-Jun磷酸化水平(P<0.05),而FIN56可显著下调LPS诱导的IL-6的mRNA表达量和含量及JNK和c-Jun磷酸化水平(P<0.05),但对p38蛋白(p38 MAPK,p38)、细胞外调节蛋白激酶(phosphorylate extracellular regulated protein kinselleck BAY 73-4506ases1/2,Erk1/2)蛋白表达水平无显著影响(P>0.05)。【结论】GPX4失活可有效阻断JNK和c-Jun磷酸化,从而特异性抑制LPS诱导的巨噬细胞的炎症反应。该结果可为以GPX4为靶点研发抗炎治疗策略提供理论依据。