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败血症是指宿主对感染的反应失调导致的危及生命的器官功能障碍。败血症能够引起机体多器官功能发生障碍,死亡率极高,严重威胁人类健康。心脏是败血症损伤最严重的器官之一,败血症引起的心肌损伤死亡率高达50%,是败血症患者预后不良的主要原因。败血症诱发的心肌损伤以细胞炎症因子风暴为特征,其中白介素1β（IL-1β）、IL-6、肿瘤坏死因子α（TNF-α）等的升高尤为显著。既往研究证实,多种分子相关的信号通路在该损伤中发挥调控作用。但目前败血症心肌损伤的分子机制尚未完全阐明,使得临床上无法针对其开发出更为有效的治疗药物或方法,需深入研究。肝X受体α（liver X receptorα,LXRα）又称NR1H3,是DNA结合转录因子核受体超家族成员LXRs的一种亚型。NR1H3不仅在心肌肥厚、心肌缺血再灌注损伤中发挥重要的保护作用,而且在脂多糖（LPS）诱导的炎症反应中发挥积极作用。值得注意的是,NR1H3激活可减轻败血症引起的肺部损伤,但NR1H3对败血症诱导的心肌损伤是否有保护作用及其下游机制尚不清楚。炎症小体（inflammasome）属于模式识别受体家族中的多聚体蛋白,是天然免疫系统的重要组成部分。NLRP3是目前研究最广泛的炎症小体,已被证实在高血脂、高血压、冠状动脉粥样硬化、心肌缺血再灌注损伤、心肌梗死和心力衰竭等心血管疾病中发挥重要作用。值得注意的是,NR1H3可以通过调控NLRP3相关通路在肝纤维化和腹膜炎等疾病中发挥重要作用。然而在败血症心肌损伤中,NR1H3是否通过调控NLRP3炎症小体发挥作用尚无报道。综上,我们将采用模式动物和一系列实验方法,探究NR1H3/NLRP3信号通路在败血症心肌损伤中的作用。主要方法、结果和结论如下:研究方法以C57BL/6野生型（wild type,WT）小鼠和C57BL/6 NR1H3敲除（NR1H3 knock out,NR1H3-KO）小鼠作为研究对象,构建盲肠结扎穿孔（cecal ligation and puncture,CLP）模型,采用血常规检测仪、乳酸脱氢酶试剂盒、小动物超声仪器、HE染色、DHE染色、Western blot、q RT-PCR、免疫组织化学、转录组测序等仪器和技术检测并比较各组相关指标,研究阐明NR1H3在败血症心肌损伤中的作用及其下游具体机制。研究结果1.与Sham组相比,CLP组的败血症评分显著升高（p<0.05）;CLP组的血常规相关指标:白细胞（WBC）、红细胞（RBC）、单核细胞（MON）和淋巴细胞（LYM）的数量显著增加（p<0.05）;血生化相关指标:乳酸脱氢酶（LDH）、肌酸激酶（CK）、谷草转氨酶（AST）、血尿素氮（BUN）的含量显著升高（p<0.05）;心功能相关指标:小鼠心脏每搏输出量（stroke volume,SV）和心输出量（cardiac output,CO）显著下降（p<0.05）;左室收缩末期容积（Volume;s）和左室舒张末期容积（Volume;d）显著减小（p<0.05）;左室收缩末期后壁厚度（LVPW;s）和左室舒张末期后壁厚度（LVPW;d）显著升高（p<0.05）。以上数据表明败血症心肌损伤模型构建成功。2.与Sham组相比,CLP组的NR1H3分子表达水平显著降低,而NLRP3分子水平显著升高（p<0.05）,提示NR1H3和NLRP3均可能参与败血症心肌损伤过程。3.成功构建并鉴定NR1H3-KO小鼠。WT样本中,以NR1H3作为靶蛋白（IP）,可检测到NLRP3（IB）;而NR1H3缺失,可检测到NLRP3水平下降;以NLRP3作为靶蛋白（IP）,可检测到NR1H3（IB）。以上数据表明NR1H3和NLRP3在心肌中存在互作关系。4.与WT+CLP组相比,NR1H3-KO+CLP组小鼠败血症评分显著升高（p<0.05）;72 h生存率显著降低（p<0.05）;血常规相关指标:WBC、PLT、MON和LYM的数量显著增加（p<0.05）;血生化相关指标:乳酸脱氢酶（LDH）含量显著升高（p<0.05）;心功能相关指标:SV、CO显著下降（p<0.05）,左室收缩末期容积（volume;s）和左室舒张末期容积（volume;d）显著减小（p<0.05）,而左室收缩期前壁厚度（LVAW;s）和左室舒张期前壁厚度（LVAW;d）显著增加（p<0.05）;心肌纤维紊乱程度和细胞完整性破坏显著加重（HE染色）;氧化应激水平显著升高（DHE染色,p<0.05）;IL-1β、髓过氧化物酶（myeloperoxidase,MPO）、单核细胞标记物Ly6c和巨噬细胞标记物F4/80水平显著升高（免疫组织化学染色,p<0.05）。以上数据表明NR1H3缺失可加重败血症心肌损伤。5.与WT组相比,NR1H3-KO组的小鼠心肌中NLRP3、Caspase-1、IL-1β、HMGB1、IL-6、NRF1、TFAM、ATF6、CHOP和Bax的蛋白水平显著升高（p<0.05）,Bcl2、GRP78和PERK蛋白水平显著降低（p<0.05）,而SIRT1、p-PERK、UCP2和PGC-1α蛋白水平无显著变化。以上数据表明即便在未损伤条件下,NR1H3缺失不仅可导致NLRP3相关通路的活化,而且可引起炎症和凋亡相关分子的变化,且多为消极作用。而对氧化应激和线粒体功能相关分子的变化无显著影响。6.与WT+CLP组相比,NR1H3-KO+CLP组的小鼠心肌中NLRP3、HMGB1、Bax、IL-1β、ATF6、CHOP、p-PERK、PERK、Caspase-1和TFAM的蛋白水平显著升高（p<0.05）;而Bcl2、SIRT1、NRF1、UCP2、PGC-1α和GRP78的蛋白水平无显著变化。以上数据表明在败血症心肌损伤过程中NR1H3缺失可导致NLRP3相关信号通路激活,并影响炎症、凋亡和内质网应激相关信号通路。7.为了全面探究NR1H3缺失加重败血症心肌损伤的下游分子机制,本研究进一步采用转录组测序方法检测相关样本。结果显示:与WT组相比,NR1H3-KO组的小鼠心肌中1个基因上调,为Acta1;除了NR1H3之外有5个基因下调,分别为Cd59a、Cenpf、Ighg2c、Osbpl6和Gm28438;与WT+CLP组相比,NR1H3-KO+CLP组的小鼠心肌中5个基因上调,分别为Clec5a、Marcksl1、Gm10727、Acta2、2210407c18Rik;除了NR1H3之外有12个基因下调,分别为Cd59a、Pde11a、Osbpl6、Ighg2c、Cyp4f15、Cdh4、Ppara、AC165273.4、Cnga3、Cngb3、Ccbe1、Rasd2、Clec5a。表明在败血症心肌损伤病理过程中上述基因的改变与NR1H3相关。采用KEGG途径分析,发现NR1H3可能与c AMP信号传导途径、PPAR信号传导途径和血管平滑肌收缩等信号通路有关。后续将通过文献回顾和具体实验研究阐明,这些分子中的哪个或者哪几个确切在NR1H3抗败血症心肌损伤中发挥关键作用及其具体机制。研究结论综上,NR1H3在败血症心肌损伤中发挥重要的保护作用,其作用机制涉及调控多个分子通路;本研究主要证实NR1H3通过抑制NLRP3相关通路,进一步减轻炎症反应、氧化应激和内质网应激,最终发挥抗败血症心肌损伤的作用。