几丁质酶-3样蛋白1对脂多糖诱导小鼠骨骼肌卫星细胞炎症损伤相关分子表达的影响

目的:探讨在脓毒症模型中几丁质酶-3样蛋白1（CHI3L1）介导骨骼肌干细胞损伤的潜在机制。方法:用6种浓度的脂多糖（LPS）刺激体外培养的小鼠骨骼肌卫星细胞，采用酶联免疫吸附试验（ELISA）和细胞增殖与毒性试剂盒（CCK-8）筛选出细胞处理最佳浓度。构建CHI3L1过表达和干扰载体转染骨骼肌卫星细胞，采用聚合酶链反应（PCR）、蛋白质免疫印迹试验（Western blotting）验证转染效率。将细胞按随机数字表法分为空白对照组（不加任何干预的细胞）、模型组（LPS刺激未转染的细胞）、过表达CHI3L1组（LPS刺激转染了CHI3L1过表达质粒的细胞）、过表达CHI3L1对照组（LPS刺激转染了空载质粒的细胞）、干扰CHI3L1组（LPS刺激转染了CHI3L1干扰序列的细胞）、干扰CHI3L1对照组（LPS刺激转染了CHI3L1干扰序列阴性对照的细胞）。采用ELISA检测细胞外天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶1（caspase-1）和白细胞介素-1β（IL-1β）的含量；采用Western blotting检测细胞中IL-1β、信号转导和转录激活因子3（STAT3）、蛋白激酶B（Akt）、磷酸化Akt（p-Akt）的蛋白表达水平。结果:根据CCK-8和ELISA检测结果筛选出最佳浓度为5 mg/L的LPS进行后续实验，且PCR、Western blotting证实转染有效。与空白对照组比较，模型组细胞外IL-1β、caspase-1含量和细胞中Akt、p-Akt、IL-1β的蛋白表达水平均明显升高〔IL-1β（ng/L）：11.22±0.55比8.63±0.63，caspase-1（pmol/L）：9.47±0.22比8.65±0.15，Akt/GAPDH：1.36±0.12比1.06±0.15，p-Akt/GAPDH：0.78±0.07比0.09±0.01，IL-1β/GAPDH：1.38±0.12比0.18±0.03，均 P<0.05〕。与模型组、过表达CHI3L1对照组比较，过表达CHI3L1组细胞外IL-1β、caspase-1含量和细胞中p-Akt、IL-1β的蛋白表达均明显升高〔IL-1β（ng/L）：14.93±0.97比11.22±0.55、9.38±0.40，caspase-1（pmol/L）：10.35±0.03比9.47±0.22、8.46±0.24，p-Akt/GAPDH：1.21±0.04比0.78±0.07、0.63±0.04，IL-1β/GAPDH：1.87±0.08比1.38±0.12、1.51±0.17，均 P<0.05〕。与模型组、干扰CHI3L1对照组比较，干扰CHI3L1组细胞外IL-1β和caspase-1含量及细胞中p-Akt、IL-1β的蛋白表达均明显降低〔IL-1β（ng/L）：8.98±0.73比11.22±0.55、10.44±0.65，caspase-1（pmol/L）：7.61±0.63比9.47±0.22、8.37±0.38，p-Akt/GAPDH：0.50±0.04比0.78±0.07、0.94±0.06，IL-1β/GAPDH：0.77±0.02比1.38±0.12、1.13±0.07，均 P<0.05〕。 结论:CHI3L1可能通过caspase-1和IL-1β介导脓毒症模型中小鼠骨骼肌干细胞的损伤；CHI3L1可能参与了调控骨骼肌干细胞中Akt的信号通路，而对STAT3信号通路无明显影响。