GSK-3β在坏死性凋亡中的作用

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坏死性凋亡又名程序性坏死,是一种以半胱天冬酶非依赖性方式调节的细胞死亡形式,主要由RIPK1、RIPK3和MLKL介导。组织严重受损时往往会绕过凋亡,直接发生坏死,会诱导严重的炎症反应。因此如何抑制坏死,减轻炎症,是治疗各种组织损伤的重点。在肠道炎症中,坏死性凋亡导致细胞膜破裂释放DAMPs(损伤相关分子模式),促进结肠炎的发生发展。糖原合成酶激酶3(GSK-3),包括GSK-3α和GSK-3β两种亚型,最初被发现能磷酸化糖原合酶和调节葡萄糖代谢,并在Wnt信号通路发挥重要调节作用,随后研究表明其在调控细胞分化、细胞分裂、细胞凋亡以及细胞增殖等方面发挥重要作用。虽然近年来对坏死性凋亡的研究不断增多,但是仍存在许多未知的调控机制有待深入研究。本文用TNF-α/Z-VAD-FMK处理GSK-3β激酶失活的小鼠胚胎成纤维细胞MEF,并通过流式细胞术、PI染色、MTT等实验技术检测细胞生存情况,首次发现GSK-3β失活促进TNF-α/Z-VAD-FMK诱导MEF细胞死亡,且该死亡方式能够被RIPK1抑制剂Nec-1抑制,因此我们猜测GSK-3β的失活导致细胞走向坏死性凋亡。为了验证这一点,我们分别使用RIPK1抑制剂Nec-1或RIPK3抑制剂GSK-872合并TNF-α/Z-VAD-FMK处理上述细胞系,结果显示细胞死亡情况有所缓解,并且通过蛋白免疫印迹实验检测凋亡标志物排除了细胞凋亡的可能性,本研究证实了GSK-3β的活性在坏死性凋亡中起重要作用。坏死性凋亡在肠道炎症中发挥作用,Li Cl是GSK-3β的抑制剂,又被用于治疗癫痫,而Li Cl临床应用的一个常见副作用就是腹泻。我们怀疑该副作用与Li Cl抑制GSK-3β的活性促进了肠道坏死性凋亡有关。我们通过DSS诱导小鼠结肠炎造模,腹腔注射Li Cl用来抑制GSK-3β活性,检测小鼠肠道炎症表征。结果表明GSK-3β失活加剧了小鼠结肠炎症,增加了小鼠死亡率。免疫荧光和免疫组化实验结果显示,GSK-3β失活导致小鼠炎症肠道组织的坏死性凋亡增加。本文首次证明了GSK3β在坏死性凋亡中发挥作用,为坏死性凋亡机制提供了新的理论补充。
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