Nrf-2信号通路在大鼠脓毒症急性肺损伤中的保护机制

发布时间：2017-11-11 05:23

  本文关键词：Nrf-2信号通路在大鼠脓毒症急性肺损伤中的保护机制

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【摘要】：目的利用盲肠结扎穿孔法（cecal ligation and puncture,CLP）建立大鼠脓毒症急性肺损伤（acute lung injury，ALI）模型，以抗氧化相关因子红系衍生的核因子相关因子（Nuclear factor-erythroid2-related factor, Nrf-2）特异性激动剂莱菔硫烷(Sulforaphane，SFN)、抑制剂全反式维甲酸（all-trans retinoic acid，ATRA）干预，测定Nrf-2转录、蛋白表达水平及超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase，SOD）、血红素加氧酶-1（Heme oxygenase1，HO-1）、过氧化氢酶（catalase，CAT）转录水平的表达，探索Nrf-2信号通路对大鼠脓毒症导致急性肺损伤的保护作用。 方法采用SPF级健康成年雄性Sprage-Dawley大鼠，共128只。随机分为假手术组（SHAM组，32只）、CLP组(32只)、CLP+SFN组(CLP+SFN，CS组32只)和CLP+ATRA组（CLP+ATRA，CA组32只），四组动物按观察时点8h、16h、24h及生存情况分析组随机分成四个亚组(每个亚组各8只)。SHAM组给予腹腔注射0.5ml/100g玉米油，打开腹腔找到盲肠后关腹；CLP组给予腹腔注射等量玉米油、开腹寻找到盲肠后，以盲肠远端顶点为起点，于盲肠全长50%处结扎盲肠，用20G针头于肠系膜对侧面所结扎盲肠的中点、远端1/4处扎两孔，挤出少量肠内容物后关腹；CS组和CA组在CLP建模前30min给予腹腔注射SFN（5mg/kg）、ATRA（1mg/kg）。分别在相应时间点以失血性休克法（经腹主动脉放血）处死大鼠后取双侧肺组织，左肺两叶测量其干湿比值（W/D），右肺下叶部位进行HE染色及免疫组织化学检测，中叶组织以Western-Blot法检测Nrf-2蛋白水平，提取右肺上叶组织中总RNA，用RT-PCR法测Nrf-2，SOD1、HO-1、CAT mRNA水平。 结果（1）肺组织外观及病理HE染色：SHAM组动物肺组织外观正常，支气管、肺泡、肺泡结构轮廓结构清晰，未见明确病理改变，而CLP组、CS组及CA组动物肺组织外观及病理改变均较SHAM组出现不同程度损伤，在各时间点CS组动物肺组织损伤程度轻于CLP组，而CA组动物肺组织损伤程度重于CLP组； （2）左肺组织干湿比W/D值：CLP组在建模后三个时间点时肺组织W/D值均较SHAM组升高，其结果具有统计学差异（P0.05）；CS组与SHAM组比较，在16h时肺组织W/D值具有统计学差异（P0.05），与CLP组相比较三个时间点时肺组织W/D值均减低，结果具有统计学意义（P0.01，P0.01，P0.05）；CA组与SHAM组比较，肺组织W/D值在8h、16h时间点有统计学差异（P＜0.01），CA组与CLP组、CS组比较，肺组织W/D值在8h、16h时间点具有统计学差异（P＜0.01，P＜0.01）； （3）免疫组织化学（IHC-P）半定量分析Nrf-2：SHAM组Nrf-2表达较少，少部分支气管上皮细胞表达，为弱阳性表达，多为细胞质染色；CLP组Nrf-2表达强于SHAM组，多见于支气管上皮细胞、炎症细胞，为中~强阳性表达，细胞质、细胞核均有表达。CS组Nrf-2表达强于SHAM组及CLP组，支气管上皮细胞、炎症浸润细胞、肺泡上皮细胞均有表达，其中肺泡上皮细胞表达最强，多为细胞核内表达，为强阳性表达。CA组Nrf-2表达情况较少，部分支气管上皮细胞表达，为弱阳性表达，多为细胞质染色，偶见细胞核染色。 肺组织Nrf-2阳性系数结果如下：CLP组8h、16h及24h时间点时Nrf-2阳性系数均较SHAM组高，其结果均具有统计学差异（P0.05，P＜0.01，P＜0.01）。CS组在8h、16h及24h时Nrf-2阳性系数较SHAM组明显升高，其结果具有显著统计学差异（P0.01，P0.01，P0.01）；CS组与CLP组相比较，8h、16h及24h三个时间点时Nrf-2阳性系数均升高，结果具有统计学意义（P0.01，P0.05，P0.01）。CA组Nrf-2阳性系数在8h、16h及24h时间点较SHAM组升高，其结果均有显著统计学差异（P0.01）；CA组Nrf-2阳性系数在8h、16h及24h时间点较CLP组、CS组下降，其结果均有显著统计学差异（P0.01）。 （4）Nrf-2、SOD1、CAT、HO-1mRNA表达： 肺组织中Nrf-2mRNA表达情况：CLP组Nrf-2mRNA表达在8h、16h较SHAM组升高，而在24h时较SHAM组下降，其结果均有统计学差异（P0.05，P0.01，P0.01）；CS组Nrf-2mRNA表达在8h、16h及24h时较SHAM组、CLP组明显升高，其结果均具有显著统计学差异及统计学差异（P0.01；P0.05，P0.01，P0.01）；CA组Nrf-2mRNA表达在16h及24h时与SHAM组具有统计学差异（P＜0.05，P＜0.01）；CA组Nrf-2mRNA表达在8h时较CLP组下降，结果具有统计学差异（P＜0.05）；CA组Nrf-2mRNA表达在8h、16h及24h各时间点均较CS组明显下降，其结果均具有统计学差异（P0.01）。 肺组织中SOD1mRNA表达情况：CLP组SOD1mRNA表达在8h、16h较SHAM组升高，而在24h时较SHAM组下降，其结果均有统计学差异（P0.05，P0.01，P0.01）；CS组SOD1mRNA表达在8h、16h及24h时均较SHAM组、CLP组明显升高，其结果均具有显著统计学差异及统计学差异（P0.01；P0.05，P0.01，P0.01）；CA组SOD1mRNA表达在16h及24h时与SHAM组均具有显著统计学差异（P＜0.01）；CA组SOD1mRNA表达在8h时较CLP组下降，结果具有统计学差异（P＜0.01）；CA组SOD1mRNA表达在8h、16h及24h各时间点均较CS组明显下降，其结果均具有统计学差异（P0.01）。 肺组织中CAT mRNA表达情况：CLP组CAT mRNA表达在8h、16h较SHAM组升高，而在24h时较SHAM组下降，其结果均有统计学差异（P0.05，P0.01，P0.01）；CS组CAT mRNA表达在8h、16h及24h各时间点均较SHAM组、CLP组明显升高，其结果均具有显著统计学差异及统计学差异（P0.01；P0.05，P0.01，P0.01）；CA组CAT mRNA表达在8h、16h及24h时与SHAM组不具有统计学差异（P＞0.05）；CA组CAT mRNA表达在8h时较CLP组下降，结果具有统计学差异（P＜0.05）；CA组CAT mRNA表达在8h、16h及24h各时间点均较CS组明显下降，，其结果均具有统计学差异（P0.01）。 肺组织中HO-1mRNA表达情况：CLP组HO-1mRNA表达在8h、16h较SHAM组升高，而在24h时较SHAM组下降，其结果均有统计学差异（P0.05，P0.05，P0.05）；CS组HO-1mRNA表达在8h、16h及24h各时间点均较SHAM组、CLP组明显升高，其结果均具有显著统计学差异及统计学差异（P0.01；P0.05，P0.01，P0.01）；CA组HO-1mRNA表达在8h、16h时与SHAM组比较升高，其结果具有统计学差异（P＜0.05，P＜0.01）；CA组、CLP组HO-1mRNA表达在8h、16h及24h时结果均不具有统计学差异（P＞0.05）；CA组HO-1mRNA表达在8h、16h及24h各时间点均较CS组明显下降，其结果具有统计学差异（P0.05，P0.05，P0.01）。 （5）肺组织中Nrf-2蛋白含量测定：CLP组8h、16h时Nrf-2蛋白含量均较SHAM组升高，而在24h时间点时Nrf-2蛋白含量较SHAM组下降，其结果均具有统计学差异（P0.05）。CS组在8h、16h及24h时Nrf-2蛋白含量较SHAM组明显升高，其结果具有显著统计学差异或统计学差异（P0.01，P0.01，P0.05）；与CLP组相比较8h、16h及24h三个时间点时肺组织Nrf-2蛋白含量均升高，结果具有统计学意义（P0.05，P0.01，P0.01）。CA组Nrf-2蛋白含量在24h时间点较SHAM组下降，结果有统计学差异（P0.05），而在8h、16h时间点没有统计学差异；CA组Nrf-2蛋白含量在8h、16h时间点较CLP组下降，结果具有统计学差异（P0.05），而在24h时间点没有统计学差异；CA组Nrf-2蛋白含量在8h、16h及24h点时均明显下降，其结果具有显著统计学差异（P0.01）。 结论Nrf-2激活可调控体内ARE依赖的抗氧化基因SOD、CAT、HO-1表达，发挥抗氧化效应，对大鼠脓毒症急性肺损伤具有保护作用。
【学位授予单位】：第二军医大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R459.7

【参考文献】

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1 Melinda Sue YATES;Thomas Wells KENSLER;;Keap1 eye on the target:chemoprevention of liver cancer[J];Acta Pharmacologica Sinica;2007年09期

本文编号：1170016