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背景: 痛风和高尿酸血症是嘌呤代谢紊乱所引起的疾病,高尿酸血症是痛风发生的病理生理基础。随着近年生活水平的提高,全球范围内痛风的发生率伴随高尿酸血症的患病率升高而攀升。组织病理学显示,痛风是一种先天性和适应性免疫细胞参与的、由尿酸单钠结晶局部沉积引起的复杂组织炎症反应。单核/巨噬细胞在痛风、肥胖、动脉粥样硬化等代谢性疾病中发挥重要的作用。环氧化酶-2(COX-2)和核因子NF-κB是调节单核/巨噬细胞炎症反应的经典途径。高尿酸血症是代谢综合征群的一部分,不仅可以引起痛风,通常还伴随着腹型肥胖、糖耐量受损、胰岛素抵抗、血脂异常及高血压,但其相互关系及内在机制不甚明了。高尿酸血症可直接参与糖脂代谢紊乱、内皮细胞损伤、肾损伤、炎症等重要病理生理过程。高尿酸(high uric acid,HUA)可诱导多种细胞的氧化应激。我们前期发现高尿酸直接抑制细胞胰岛素信号诱导胰岛素抵抗产生,并通过激活磷酸腺苷激活蛋白酶(AMP activated protein kinase,AMPK),抑制胰岛β细胞的增殖和胰岛素分泌。已有研究指出AMPK可有效负调控巨噬细胞炎性功能和促进其向抗炎表型极化。研究已证实尿酸结晶引起单核/巨噬细胞参与的炎症反应,其分子机制有待进一步明确;高尿酸对单核/巨噬细胞的影响及其内在机制尚不清楚。 目的: 探讨尿酸结晶和高尿酸对单核/巨噬细胞的不同作用,着重研究尿酸结晶和高尿酸对单核/巨噬细胞炎症反应及炎症表型分化的影响,阐明其中的分子机制,为单核/巨噬细胞参与高尿酸血症相关疾病的病理过程提供证据。 方法: 1.收集痛风病例(31例)及病理组织标本(29例),观察单核/巨噬细胞在血液和病理组织中的数量变化,并用免疫组化方法检测痛风病理组织中的CD68和NF-κB(p65)表达。 2.用含10%胎牛血清的RMPI-1640培养基培养人单核细胞株THP-1细胞。分化的THP-1细胞经尿酸结晶(0.5mg)、LPS(100ng/ml)、HUA(15mg/dl)、PBS或者溶剂(Vehicle)处理8h后,应用蛋白免疫印迹(Western Blot)方法检测COX-2和NF-κB(p65)的表达。ELISA方法检测细胞培养上清中的TNF-α分泌。 3. THP-1细胞经HUA(15mg/dl)溶液作用0、30、60和120min后,Western Blot检测AMPK磷酸化水平。 4.倒置荧光显微镜观察和流式细胞仪检测:空白组、Vehicle组、HUA组、HUA+10NAC组、HUA+20NAC组和NAC组细胞内的活性氧水平。 5. Western Blot检测:空白组、Vehicle组、HUA组、HUA+10NAC组、HUA+20NAC组和NAC组的氧化应激对AMPK磷酸化水平的影响。 6. Western Blot和流式细胞术检测:未处理组、HUA组、PMA组、HUA+PMA组、HUA+PMA+Compound C组和PMA+Compound C组细胞内的CD68表达。 结果: 1.痛风患者血象单核细胞比例未见异常,但痛风病理组织局部出现巨噬细胞聚集。 2.尿酸结晶刺激THP-1细胞的NF-κB(p65)和COX-2表达增加。 3.尿酸结晶刺激THP-1细胞分泌细胞因子TNF-α。 4.高尿酸增加THP-1细胞氧化应激,激活AMPK信号途径。 5.高尿酸通过AMPK激活抑制THP-1细胞分化过程中的CD68表达。 6.高尿酸不影响THP-1细胞的NF-κB(p65)和COX-2表达。 结论: 尿酸结晶刺激THP-1细胞NF-κB(p65)、COX-2等炎症信号蛋白表达,增加TNF-α分泌,引起细胞炎症反应。高尿酸诱导THP-1细胞氧化应激,激活AMPK途径,抑制细胞分化过程中的CD68表达,负性调节细胞的炎症表型分化。