背景脓毒症诱导的急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome,ARDS)是一种临床常见的高死亡率肺部疾病,其特点是由免疫细胞介导的过度、失控的肺部炎症反应和炎症因子风暴。到目前为止,临床上对于ARDS的治疗仍限于支持性措施,缺乏有效的药物治疗。衣康酸是一种免疫调节衍生物,在炎症性巨噬细胞激活过程中大量产生,因其强大的抗炎和抗氧化特性而引起广泛关注,现有研究已证实衣康酸对于急性肺损伤具有保护作用,但其具体作用机制仍不明确。作为调节肺炎症反应和局部炎症微环境的关键细胞,肺泡巨噬细胞在ARDS的病情发展中起着重要作用。当前研究发现,细胞焦亡发生于ARDS发病过程中,并进一步扩大炎症反应促使炎症因子风暴的形成。本研究旨在探讨衣康酸可否通过抑制肺泡巨噬细胞焦亡缓解炎症反应,从而减轻脓毒症相关ARDS,并进一步探索其潜在的调控机制。方法(1)动物模型构建:随机将C57BL/6雄性小鼠(6-8周龄)分为三组,A:对照组(CON组)、B:模型组(LPS组)、C:治疗组(LPS+4-OI组)。模型组及治疗组通过腹腔注射5mg/kg脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)建立脓毒症ARDS模型,治疗组在造模前24h及2h前腹腔注射4-OI 50mg/kg。LPS注射12小时后取材,根据苏木精-伊红染色(hematoxylin eosin stain,HE)结LY294002纯度果对肺损伤程度进行评分;肺组织F4/80免疫组化观察巨噬细胞数量;肺组织免疫荧光双染F4/80和NOD样受体热蛋白结构域(NOD-like receptor thermal protein domain associated protein 3,NLRP3)/干扰素基因刺激因子(stimulator of interferon genes,STING)以及免疫荧光单染原位末端标记法(TdT-mediated dUTP nick end labeling,TUNEL);计算肺组织湿/干重比;取支气管肺泡灌洗液(bronchoalveolar lavage fluid,BALF)检测蛋白浓度;BALF和血清中炎症因子水平用ELISA试剂盒检测;肺组织中炎症因子的mRNA表达量用RT-定量多聚酶链反应(RT-quantitative polymerase chain reaction,RT-qPCR)检测;Western blot检测肺组织中焦亡及环状GMP-AMP合酶(cyclic GMP-AMP synthasec,GAS)-STING通路相关蛋白的表达量。(2)细胞模型构建:培养小鼠肺泡巨噬细胞系(MH-S细胞),造模采用1μg/m L LPS刺激6h。CCK8检测不同剂量(10μM,62.5μM,125μM,250μM,500μM,1000μM,and 2000μM)4-OI预处理对MH-S细胞增值的影响;RT-qPCR检测MH-S细胞炎症因子mRNA表达量;电镜下观察焦亡细胞的典型表现;Western Blot检测焦亡及cGAS-STING通路相关蛋白的表达量;细胞中ELISA检测细胞培养基中炎症因子水平;Calcein-AM/PI双染检测MH-S细胞存活和死亡情况;线粒体膜电位(mitochondrial membrane potential,MMP)用JC-1试剂盒检测;Mito SOX染色观察线粒体ROS(mitochondrial DNA,mtDNA);线粒体通透性转换孔(mitochondrial permeability transition pore,m PTP)检测试剂盒检测m PTP开放情况;RT-qPCR检测释放到胞质中的线粒体DNA(mitochondrial DNA,mtDNA)水平。结果(1)与对照组相比,模型组小鼠肺损伤严重,HE染色结果显示明显的病理损伤改变,肺湿/干比重增加,巨噬细胞大量浸润,肺组织炎性因子RNA表达量明显增加。治疗组经过4-OI预处理,与模型组相比肺损伤,肺血管通透性,巨噬细胞浸润及炎症反应均明显改善。(2)LPS诱导使焦亡相关蛋白(NLRP3、ASC、GSDMD-N、CASP-1 p20、Pro-IL-1β、mature IL-1β)表达量明显升高,ELISA检测发现BALF、血清及细胞培养基中炎症因子IL-1β及IL-18分泌水平增高,PI染色的细胞比例上升。而4-OI和NLRP3特异性抑制剂MCC950能够显著抑制上述变化。(3)4-OI预处理能够显著减少Medicament manipulationLPS刺激引起的mtROS产生、MMP缺失、m PTP开放以及mtDNA胞质释放。(4)LPS诱导使cGAS-STING通路相关蛋白(cGAS、STING、p-TBK1、p-IRF3)水平明显上升,而4-OI能够显著抑制上述蛋白的表达。为了进一步探究4-OI对cGAS-STING通路的抑制作用是否与肺泡巨噬细胞相关,我们使用C-D-Lin-MC3-DMA体内实验剂量176(STING抑制剂)和KIN1148(IRF3激动剂)后检测焦亡相关蛋白的表达,炎症因子IL-1β及IL-18分泌水平及Calcein-AM/PI双染,验证了4-OI抑制肺泡巨噬细胞焦亡的作用与STING-IRF3通路有关。结论4-OI可通过改善线粒体功能障碍和下调cGAS-STING-IRF3通路的激活,抑制肺泡巨噬细胞焦亡,减轻炎症反应,从而缓解小鼠脓毒症ARDS所致的肺损伤。