脂多糖预处理对GSK-3功能活性的影响

目的探讨脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)耐受和糖原合成酶激酶-3（glycogensynthasekinase3,GSK-3）抑制剂对其功能活性的影响。方法雄性健康SD大鼠36只，随机数字表法分为对照组(NC)、LPS耐受组(ET)和LiCl处理组(LiCl)，每组12只；LPS耐受组(ET)于第1、2、3天接受0.015、0.030和0.060mg/kgLPS腹腔注射；LiCl处理组(LiCl)同样时间点腹腔注射2.5mol/LLiCl0.25ml，饮水含3mmol/LLiCl；对照组每天腹腔注射磷酸盐缓冲液（PBS）0.25ml；处理结束后每组再按是否接受致死量LPS(10mg/kg)攻击而分为LPS攻击前和LPS攻击后2个亚组，LPS攻击后组按10mg/kg腹腔注射LPS，LPS攻击前亚组等体积的PBS腹腔注射，12h后取材。按照[γ-32P]放射性掺入法、用液体闪射仪检测肝组织GSK-3激酶总活性,RT-PCR法检测GSK-3α、GSK-3βmRNA表达,Westernblot法分析GSK-3α/β、pGSK-3α/β蛋白表达，考马斯亮蓝法测定Calpain活性，激光共聚焦显微镜下观察GSK-3亚细胞定位状况。结果LPS攻击后ET组GSK-3活性显著低于NC组LPS攻击前水平[(1311±57）,P=0.0235]，其他各组在LPS攻击前后差异无显著性。LPS耐受、LiCl预处理和LPS攻击未导致GSK-3α和β的mRNA表达变化和GSK-3α和β的总蛋白表达变化（P>0.05）。LPS攻击前，NC、ET和LiCl组GSK-3α磷酸化无显著增加(P>0.05)，但LPS攻击后，LiCl组GSK-3α磷酸化显著增加[(3.07±0.62)，P<0.05]。LPS攻击前，ET和LiCl组GSK-3β磷酸化比NC组显著增加[ET(1.49±0.26)；LiCl(2.05±0.43)，P<0.05]；但LPS攻击后，只有LiCl组GSK-3β磷酸化显著增加[(1.54±0.32)，P<0.05]。同时，LPS耐受动物经大剂量LPS攻击后肝组织GSK-3α严重降解。LPS攻击导致各组与LPS攻击前比较Calpain显著升高[NC(2.78±0.53);ET(2.45±0.22);LiCl(2.39±0.86),P<0.05]，但组间比较没有显著差异（P>0.05）。GSK-3亚细胞定位分析,LPS耐受时胞核内聚集的GSK-3减少，并主要集中于细胞质内；在不同浓度LiCl刺激下，胞核GSK-3也可减少，但不显著；在大剂量LPS攻击下，胞核GSK-3减少，主要集中于细胞质内和胞核周围。结论LPS耐受和GSK-3抑制剂LiCl预处理均可导致GSK-3功能活性改变,但影响和机制并不完全相同，LPS耐受的机制可能与抑制GSK-3激酶活性、诱导GSK-3磷酸化、促进GSK-3α裂解并诱导GSK-3从胞核向细胞质转移有关。