チオレドキシン相互作用タンパク質（TXNIP）ノックダウンは、酸化ストレスと神経炎症を抑制することにより、マウスの敗血症誘発性脳損傷および認知機能低下から保護します

敗血症関連脳症（SAE）は、敗血症患者の罹患率と死亡率の増加と関連しています。サイトカイン産生の増加とニューロンのアポトーシスは、SAEの病因に関係しています。神経炎症は、敗血症誘発性脳損傷において主要な役割を果たします。チオレドキシンの阻害剤であるチオレドキシン相互作用タンパク質（TXNIP）は、酸化ストレスと炎症に関連しています。しかし、TXNIPが敗血症誘発性脳損傷に関与しているかどうか、および基礎となるメカニズムはまだ解明されていません。したがって、本研究は、マウスの敗血症誘発性脳損傷と認知機能低下に対するTXNIPノックダウンの影響を解明することを目的としていました。リポ多糖（LPS）を腹腔内注射して、マウスの敗血症脳損傷を誘発しました。ウイルスを運ぶコントロールまたはTXNIP shRNAは、LPS治療の4週間前に脳の外側心室に注入されました。海馬組織、脳浮腫、および認知機能の組織学的変化がそれぞれ検出されました。また、7日間の生存率が記録されました。さらに、ミクログリア活性、酸化反応、炎症誘発性因子、アポトーシス、タンパク質レベル（TXNIPおよびNLRP3インフラマソーム）、およびアポトーシスの変化が海馬組織で調べられました。結果は、TXNIPおよびNLRP3インフラマソームの発現レベルが6、12、および24時間後に増加したことを実証しました。TXNIPノックダウンは、7日間の生存率、認知機能低下、脳損傷、ニューロンアポトーシス、および脳水の含有量を劇的に改善し、ミクログリアの活性化を阻害し、NLRP3/カスパーゼ-1シグナル伝達経路をダウンレギュレートし、酸化ストレスと神経炎症性ストレスを減らしました。LPS注射後24時間でのサイトカインレベル。これらの結果は、酸化ストレスと神経炎症を抑制することによる敗血症マウスの脳損傷および認知機能低下のメカニズムに対するTxNIPノックダウンの重要な効果を示唆しています。したがって、TXNIPはSAE患者の潜在的な治療標的である可能性があります。

Sepsis-associated encephalopathy (SAE) is linked to increased morbidity and mortality rates in patients with sepsis. Increased cytokine production and neuronal apoptosis are implicated in the pathogenesis of the SAE. Neuroinflammation plays a major role in sepsis-induced brain injury. Thioredoxin-interacting protein (TXNIP), an inhibitor of thioredoxin, is associated with oxidative stress and inflammation. However, whether the TXNIP is involved in the sepsis-induced brain injury and the underlying mechanism is yet to be elucidated. Therefore, the present study was aimed at elucidating the effects of TXNIP knockdown on sepsis-induced brain injury and cognitive decline in mice. Lipopolysaccharide (LPS) was injected intraperitoneally to induce sepsis brain injury in mice. The virus-carrying control or TXNIP shRNA was injected into the lateral ventricle of the brain 4 weeks before the LPS treatment. The histological changes in the hippocampal tissues, encephaledema, and cognitive function were detected, respectively. Also, the 7-day survival rate was recorded. Furthermore, the alterations in microglial activity, oxidative response, proinflammatory factors, apoptosis, protein levels (TXNIP and NLRP3 inflammasome), and apoptosis were examined in the hippocampal tissues. The results demonstrated that the TXNIP and NLRP3 inflammasome expression levels were increased at 6, 12, and 24 h post-LPS injection. TXNIP knockdown dramatically ameliorated the 7-day survival rate, cognitive decline, brain damage, neuronal apoptosis, and the brain water content, inhibited the activation of microglia, downregulated the NLRP3/caspase-1 signaling pathway, and reduced the oxidative stress and the neuroinflammatory cytokine levels at 24 h post-LPS injection. These results suggested a crucial effect of TXNIP knockdown on the mechanism of brain injury and cognitive decline in sepsis mice via suppressing oxidative stress and neuroinflammation. Thus, TXNIP might be a potential therapeutic target for SAE patients.