PINK1-Parkin通路调控的线粒体自噬在香烟烟雾致肺损伤中的作用

发布时间：2020-06-22 18:21

【摘要】：研究目的:本实验通过大鼠暴露于香烟烟雾建立肺损伤模型,研究香烟烟雾(Cigarette Smoke,CS)对大鼠肺功能的影响及其所诱导的线粒体动态平衡失调对肺组织的损伤,并对相关机制进行初步探讨,以便为慢性阻塞性肺疾病的治疗提供新思路。研究方法:1.80只SPF级SD大鼠随机分为4组:对照组(Control组)、香烟烟雾组(CS组)、萝卜硫素组(SFN组)、香烟烟雾与萝卜硫素联合处理组(CS+SFN组)。CS组和CS+SFN组大鼠暴露于香烟烟雾中:20支香烟/次,2次/天,两次熏烟间隔5小时,每周5天,分别处理一个月、三个月。SFN组和CS+SFN组在每日烟雾暴露前1h腹腔注射SFN(0.5mg·kg~(-1)),Control组注射同等剂量含1%DMSO的PBS溶液。造模结束后,分别测定大鼠清醒状态和麻醉状态肺功能的变化。2.HE染色观察CS与SFN处理后肺组织形态学改变。3.透射电镜观察三个月后大鼠肺组织中Ⅱ型上皮细胞及其线粒体形态变化。4.Western blot法检测肺组织总蛋白和线粒体蛋白中LC3B、Drp1、Mfn2、PINK1、Parkin的表达水平。研究结果:1.与Control组相比,CS组大鼠体重增长缓慢,并于第三周开始具有统计学意义(p0.05)。2.CS引起大鼠呼气量和每分钟吸气量下降,肺阻力增加(p0.05),动态顺应性下降,SFN预处理后可改善上述症状。3.HE染色结果显示CS处理后肺组织形态改变,主要表现为肺泡壁增厚,间质有炎细胞浸润,肺泡腔内有水肿液,SFN处理后可减轻上述损伤。4.透射电镜结果显示,与Control组相比,CS组肺泡Ⅱ型上皮细胞胞浆内空泡明显增多,大量板层小体结构破坏;线粒体肿胀变形,呈核周聚集。CS+SFN组溶酶体增多,可见少量吞噬泡。5.CS可能诱导肺组织发生自噬。Western blot方法检测细胞总蛋白,发现与Control组相比,CS组中LC3-II/LC3-I比值明显升高,但不具有统计学意义(p0.05)。6.CS能诱导肺组织发生线粒体自噬。(1)Western blot方法检测组织总蛋白:与Control组相比,一个月时,CS组Mfn2表达量降低(p0.05);Drp1(p0.05)、PINK1(p0.05)、Parkin(p0.05)表达量均升高。三个月后,CS组Mfn2、Drp1、Parkin的表达量有升高趋势,PINK1表达量有下降趋势,但不具有统计学意义(p0.05)。(2)Western blot法检测组织线粒体蛋白:与Control组相比,CS刺激一个月后,Drp1(p0.05)、PINK1(p0.01)表达量明显升高,Mfn2、Parkin表达量降低(p0.05)。三个月后,CS组PINK1表达量有所下降(p0.05),Mfn2在线粒体中表达量降低,几乎消失,Parkin(p0.05)、Drp1表达量升高(p0.05)。研究结论:1.CS能引起大鼠肺通气功能受损,气道阻力增加。2.CS可损伤肺组织,引起肺泡Ⅱ型上皮细胞及其线粒体形态发生改变。3.PINK1-Parkin信号通路参与调控CS所诱导的肺组织损伤中线粒体自噬增强。
【学位授予单位】：兰州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R563
【图文】：

图 1 CS 与 SFN 处理一个月后肺组织的形态学改变（HE，×200)A: Control; B: CS; C: SFN; D: CS+SFN. Scale:50 m.Fig.1 The morphological changes of lung tissue caused by CS and SFN for one month(HE, ×200)A: Control; B: CS; C: SFN; D: CS+SFN. Scale:50 m.

图 2 CS 与 SFN 处理三个月后肺组织的形态学改变（HE，×100)A: Control; B: CS; C: SFN; D: CS+SFN. Scale:100 m.Fig.2 The morphological changes of lung tissue caused by CS and SFN for three months(HE, ×400)A: Control; B: CS; C: SFN; D: CS+SFN. Scale:50 m.3.4 CS 和 SFN 处理三个月后大鼠肺泡Ⅱ型上皮细胞及线粒体的变化CS 及 SFN 处理三个月后肺泡Ⅱ型上皮细胞及其线粒体损伤情况如图 3（Fig.3）所示：与 Control 组相比，SFN 组无明显差别，仅有少量板层小体断裂。CS 组Ⅱ型上皮细胞减少，细胞内空泡明显增多，大量板层小体断裂，线粒体肿胀变形，呈核周聚集。CS+SFN 组溶酶体增加，可见少量吞噬泡，由此说明，CS能够引起肺组织中Ⅱ型上皮细胞及其线粒体发生损伤变化，SFN 保护后自噬增加。

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本文编号：2726060