氢气通过上调HO-1的表达减轻脓毒症小鼠肺损伤

发布时间：2017-03-24 03:14

  本文关键词：氢气通过上调HO-1的表达减轻脓毒症小鼠肺损伤，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：目的:脓毒症是由感染所致的全身炎症反应综合征(SIRS),是临床常见的危重症。急性肺损伤(ALI)是其严重并发症,死亡率较高。氢气(H2)无色、无嗅、无味,是目前自然界中最小的分子,近年来发现其具有抗氧化、抗炎、抗凋亡等特征,对多种疾病具有治疗作用。血红素氧合酶1(HO-1),也被称为热休克蛋白32(hsp32),是一种抗氧化酶,广泛分布于组织细胞中。本课题组前期研究表明,含氢培养液通过调节HO-1的表达,发挥对巨噬细胞过度炎症反应的作用。而其在氢气减轻脓毒症小鼠ALI中的作用,尚不十分清楚。本研究拟探讨氢气吸入对脓毒症小鼠肺组织HO-1表达的影响,为明确其治疗机制提供参考。方法:成年雄性ICR小鼠,体重20~25 g,6周龄,随机分为6组:假手术组(sham),假手术+H2吸入组(sham+H2),重度脓毒症组(severe sepsis),重度脓毒症+H2吸入组(severe sepsis+H2),重度脓毒症+ZnPPIX组(severe sepsis+ZnPPIX),重度脓毒症+H2吸入+ZnPPIX组(severe sepsis+H2+ZnPPIX)。采用盲肠结扎穿孔(CLP)的方法建立重度脓毒症小鼠模型。H2吸入方案为在假手术或CLP术后1 h和6 h分别给予2%H2吸入1 h,余下三组吸入气体为空气。severe sepsis+ZnPPIX组及severe sepsis+H2+ZnPPIX组在CLP术前1 h给予ZnPPIX腹腔注射,剂量为40mg/kg。第一部分:取120只小鼠,采用随机数字表法,将其分为上述6组(n=20)。观察各组小鼠不同时间点(1,2,3,5,7天)的生存率。另取108只小鼠随机分为上述6组(n=18)。于CLP术后6 h、12 h及24 h分别处死小鼠,测定各个时间点各组小鼠血清及肺组织匀浆中肿瘤坏死因子α(TNF-α)、高迁移率族蛋白B1(HMGB1)及白细胞介素10(IL-10)的水平。观察各组小鼠术后24 h肺组织病理学改变,肺湿/干(W/D)重比及氧合指数(PaO2/FiO2)的变化。第二部分:另取108只小鼠随机分为6组(n=18)。于CLP术后6 h、12 h及24 h分别处死小鼠,采用Western blot免疫印迹法观察各个时间点各组小鼠肺组织中HO-1、HMGB1以及Nrf2蛋白的表达;采用实时荧光定量聚合酶链式反应(qPCR)法测定小鼠肺组织HO-l mRNA、HMGB1 mRNA以及Nrf2 mRNA的表达;采用胆红素生成法测定小鼠肺组织中HO-1的活性。最后,用免疫荧光的方法观察CLP术后24 h小鼠肺组织中HMGB1表达的变化。结果:第一部分:假手术组及假手术+H2吸入组小鼠生存率为100%。在重度脓毒症组小鼠中,小鼠生存率由24 h的85%降至48 h的40%;氢气吸入可提高重度脓毒症小鼠的7 d生存率(P0.05);而使用ZnPPIX后,小鼠生存率降低(P0.05)。与假手术组相比,重度脓毒症小鼠肺组织病理学评分、W/D比值增加,PaO2/FiO2降低(P0.05),氢气吸入可明显缓解这些变化(P0.05),使用ZnPPIX后,肺组织损伤加重(P0.05);此外,氢气治疗可显著降低重度脓毒症小鼠血清和肺组织促炎因子TNF-α及HMGB1水平(P0.05),提高抗炎因子IL-10水平;而使用ZnPPIX后,TNF-α及HMGB1水平升高,IL-10水平降低(P0.05)。第二部分:与假手术组相比,术后6 h、12 h及24 h脓毒症组小鼠肺组织HO-1、Nrf2蛋白及mRNA表达上调(P0.05),HO-1活性升高(P0.05),吸入氢气后可以进一步上调脓毒症小鼠肺组织HO-1、Nrf2的表达(P0.05)及HO-1的活性(P0.05),且具有时间依赖性。与假手术组相比,HMGB1蛋白及mRNA表达仅在术后12 h及24 h显著升高(P0.05),氢气治疗可下调HMGB1的表达(P0.05),ZnPPIX抑制了HO-1的表达,上调了HMGB1的表达,同时也逆转了氢气对脓毒症小鼠的治疗作用(P0.05),说明ZnPPIX通过抑制HO-1的表达从而进一步抑制氢气对脓毒症小鼠的保护性作用。结论:氢气通过Nrf2诱导HO-1的表达,减少促炎因子的释放,增加抗炎因子的释放,从而减轻脓毒症小鼠的肺损伤。
【关键词】：脓毒症 急性肺损伤 氢气 血红素氧合酶 1 高迁移率族蛋白 B1
【学位授予单位】：天津医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R459.7
【目录】：

• 中文摘要4-6
• Abstract6-10
• 缩略语/符号说明10-12
• 前言12-14
• 研究现状、成果12-13
• 研究目的、方法13-14
• 一、氢气对重度脓毒症小鼠肺损伤及相关指标表达的影响14-28
• 1.1 对象和方法14-19
• 1.1.1 实验动物14
• 1.1.2 实验材料14-15
• 1.1.3 实验方法15-19
• 1.2 结果19-25
• 1.2.1 氢气及Zn PPIX对重度脓毒症小鼠生存率的影响19-20
• 1.2.2 氢气及Zn PPIX对重度脓毒症小鼠肺损伤的影响20-22
• 1.2.3 不同时间点氢气及Zn PPIX对重度脓毒症小鼠血浆及肺组织炎症因子表达的影响22-25
• 1.3 讨论25-27
• 1.3.1 脓毒症肺损伤25-26
• 1.3.2 氢气的治疗效应26-27
• 1.4 小结27-28
• 二、氢气对重度脓毒症小鼠肺组织Nrf2/HO-1 信号通路表达的影响28-49
• 2.1 对象和方法28-36
• 2.1.1 实验动物28
• 2.1.2 实验材料28-30
• 2.1.3 实验方法30-36
• 2.2 结果36-45
• 2.2.1 不同时间点氢气及Zn PPIX对重度脓毒症小鼠肺组织HO-1 蛋白、m RNA及活性的影响36-39
• 2.2.2 不同时间点氢气及Zn PPIX对重度脓毒症小鼠肺组织HMGB1蛋白及m RNA表达的影响39-42
• 2.2.3 不同时间点氢气对重度脓毒症小鼠肺组织Nrf2核转位及m RNA表达的影响42-45
• 2.3 讨论45-47
• 2.3.1 HMGB1在脓毒症致炎症反应中的作用45-47
• 2.3.2 HO-1 在氢气治疗脓毒症中的作用47
• 2.3.3 Nrf2在HO-1 介导氢气治疗脓毒症中的作用47
• 2.3.4 继续研究方向47
• 2.4 小结47-49
• 结论49-50
• 创新点50-51
• 参考文献51-56
• 发表论文和参加科研情况说明56-58
• 综述 脓毒症生物标志物的研究进展58-66
• 综述参考文献63-66
• 致谢66-67
• 附件67-71

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 蔡维霞;张军;胡大海;;氧化和化学应激的防御性转导通路——Nrf2/ARE[J];中国生物化学与分子生物学报;2009年04期

2 王东强;田永超;李志军;;脓毒症诊断的生物学标志物[J];陕西医学杂志;2011年03期

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本文编号：265013