外源性一氧化碳释放分子CORM-2通过Nrf2通路抑制LPS诱导的急性炎症反应

发布时间：2017-12-30 05:29

  本文关键词：外源性一氧化碳释放分子CORM-2通过Nrf2通路抑制LPS诱导的急性炎症反应　出处：《南京大学》2014年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：一氧化碳释放分子CORM-2可释放一氧化碳并被证明具有抗炎作用,但其具体的抗炎机制并未明确。有研究发现CORM-2可以激活Nrf2信号通路,而Nrf2信号通路与机体抗炎具有密切关系,所以我们设想CORM-2抑制炎症是否通过激活Nrf2信号通路。在体外实验中,我们分离了野生型小鼠和Nrf2基因敲除小鼠的腹腔巨噬细胞,比较这两种小鼠的腹腔巨噬细胞在LPS的诱导下CORM-2对其促炎症因子表达抑制作用的差别；在体内实验中,给予野生型小鼠和Nrf2基因敲除小鼠非致死剂量的LPS,检测肝脏组织及脑组织中,CORM-2对这两种小鼠促炎症因子表达抑制作用的差别,及通过HE染色检测肝脏组织及脑组织中炎症细胞表达数量的差别；另外,给予野生型小鼠和Nrf2基因敲除小鼠致死剂量的LPS,比较CORM-2对这两种小鼠生存时间的影响。实验结果显示,在体内和体外实验中CORM-2均明显抑制了野生型小鼠促炎症因子的表达,但并未明显抑制Nrf2基因敲除小鼠的,并且在小鼠生存率实验中,CORM-2大大改善了野生型小鼠的生存时间,但并未改善Nrf2基因敲除小鼠的。从这些实验结果可以推论,一氧化碳释放分子CORM-2通过Nrf2通路抑制LPS诱导的急性炎症反应。第一部分一氧化碳释放分子CORM-2通过激活Nrf2通路抑制LPS诱导的急性炎症反应(体外实验部分)目的：一氧化碳的抗炎作用虽已被越来越多的研究证实,但其确切的作用机制目前并不清楚。我们采用LPS刺激小鼠原代腹腔巨噬细胞建立炎症反应模型,在体外研究CORM-2抑制炎症与Nrf2通路的关系。方法：确立CORM-2发挥抗炎作用的最佳浓度及确定其对Nrf2通路的激活；检测CORM-2抑制炎症与Nrf2通路的关系：分离野生型小鼠和Nrf2基因敲除小鼠腹腔巨噬细胞进行原代培养,野生型小鼠所提取细胞分为以下四组：空白对照组、CORM-2组(CORM-250 μM)、LPS组(LPS, 1μg/ml)、CORM-2干预组(LPS 1μg/ml+CORM-2 50μM), Nrf2基因敲除小鼠细胞分组同前,RT-PCR法检测野生型小鼠与Nrf2基因敲除小鼠各组促炎症因子如TNF--α、IL-1β、IL-6及炎症标志蛋白iNOS的表达情况。结果：CORM-2的最佳作用浓度为50 μM; CORM-2促进了Nrf2的转核及其下游靶基因HO-1、NQO1和γ-GCSm的表达；野生型小鼠和Nrf2基因敲除小鼠空白对照组及CORM-2组中促炎症因子TNF-α、IL-1β、IL-6及iNOS的呈低表达；野生型小鼠LPS组中TNF-α、IL-1β、IL-6及iNOS的表达量相对于空白对照组显著增高,而LPS+CORM-2组TNF-α、IL-1β、IL-6及iNOS的表达量则较LPS组显著下降(P0.05);Nrf2基因敲除小鼠LPS组中TNF-α、 IL-1 β、IL-6及iNOS的表达量相对于空白对照组亦显著升高,但LPS+CORM-2组中这些促炎症因子及iNOS的表达量并未显著下降。结论：一氧化碳发挥抗炎作用的机理一直未被阐明,而Nrf2-ARE通路与机体氧化应激及炎症密切相关,那么一氧化碳的抗炎作用与Nrf2-ARE通路的关系则值得我们去探究。我们的体外实验证明,一氧化碳释放分子CORM-2明显抑制了野生型小鼠LPS诱导的促炎症因子TNF-α、IL-1β、IL-6及iNOS的表达,但CORM-2并未显著抑制Nrf2基因敲除小鼠以上促炎症因子的表达。由此可以推测,Nrf2是一氧化碳发挥其抗炎作用所必需的。第二部分一氧化碳释放分子CORM-2通过激活Nrf2通路抑制LPS诱导的急性炎症反应(体内实验部分)目的：在体外实验部分,我们的实验结果已经证实了CORM-2必需通过Nrf2通路才能发挥其抗炎作用。为了验证体内实验结果是否与体外实验相似,我们分别给予野生型小鼠和Nrf2基因敲除小鼠LPS处理建立小鼠脓毒症模型,比较在给予CORM-2后野生型小鼠和Nrf2基因敲除小鼠体内促炎症因子表达的情况。另外,我们还给予野生型小鼠和Nrf2基因敲除小鼠致死剂量的LPS,比较CORM-2对这两种小鼠生存时间的影响。方法：采用腹膜下注射LPS建立脓毒症模型,野生型小鼠和Nrf2基因敲除小鼠各24只,其中野生型小鼠随机分为四组：空白对照组、CORM-2组(CORM-2 30mg/kg)、LPS组(LPS,10mg/kg)、CORM-2干预组(LPS 10mg/kg+CORM-2 30mg/kg), Nrf2基因敲除小鼠分组同前。分别于LPS注射4h,16h后处死小鼠,取肝脏及脑组织,RT-PCR法检测肝脏及脑组织中促炎症因子TNF-α、IL-1β和IL-6和iNOS的表达水平；western blot法检测肝脏组织中炎症标志蛋白iNOS和ICAM-1的表达水平；HE染色观察肝脏及脑组织的病理变化。死亡率实验中,野生型小鼠和Nrf2基因敲除小鼠各20只,每组10只,分组如下：LPS组(LPS,10mg/kg)、CORM-2干预组(LPS 10mg/kg+CORM-2 30mg/kg),注射LPS后,每6h记录小鼠存活数,共观察48h。结果：野生型小鼠和Nrf2基因敲除小鼠肝脏组织中空白对照组及CORM-2组中促炎症因子IL-1β、IL-6及iNOS呈低表达；CORM-2干预后明显降低了野生型小鼠组促炎症因子IL-1β、IL-6及iNOS mRNA水平的表达(P0.05)；降低了iNOS和ICAM-1蛋白水平的表达(P0.05)；亦减少了肝脏组织中中性粒细胞的浸润,但以上实验结果在Nrf2基因敲除小鼠中并未出现。与肝脏组织结果类似,野生型小鼠和Nrf2基因敲除小鼠脑组织中空白对照组及CORM-2组中促炎症因子TNF-α、IL-1β和IL-6呈低表达；CORM-2干预后明显降低了野生型小鼠组促炎症因子TNF-α、IL-1β和IL-6的表达(P0.05)；亦减少了脑组织中中性粒细胞的浸润,但以上实验结果也未出现在Nrf2基因敲除小鼠中。在死亡率实验中,野生型小鼠LPS组在36h内全部死亡,而CORM-2干预组则明显降低了死亡率(P0.05),但是CORM-2预处理未明显改善Nrf2基因敲除小鼠的死亡率。结论：一氧化碳释放分子CORM-2可以显著抑制脓毒症所致肝脏及脑组织中促炎症因子的表达及炎症细胞的浸润,但却不能改善Nrf2基因敲除小鼠的炎症反应；并且在小鼠生存率实验中,CORM-2大大改善了野生型小鼠的生存时间,但并未改善Nrf2基因敲除小鼠的,由此可见Nrf2信号通路在一氧化碳抑制炎症的机制中起到重要作用。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：南京大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R459.7

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