百里醌对PM2.5致大鼠肺损伤的保护机制研究
发布时间：2020-04-16 19:11
【摘要】：目的探讨PM2.5致大鼠肺损伤的作用机制以及百里醌(Thymoq uino ne,TQ)对PM2.5致肺损伤的保护作用机制。方法选用42只雄性Wistar大鼠,采用随机数字表法分为7组(n=6只),分别为:A组(空白对照组:不做任何处理)、B组:(生理盐水对照组:生理盐水气管滴注)、C组(TQ对照组:生理盐水气管滴注+TQ 40 mg/kg)、D组(PM2.5染毒组:气管滴注7.5mg/kg的PM2.5)、E组(溶剂对照组:气管滴注7.5 mg/kg的PM2.5+等体积TQ溶剂)、F组(TQ低剂量组:气管滴注7.5mg/kg的PM2.5+TQ 20mg/kg)以及G组(TQ高剂量组:气管滴注7.5 mg/kg的PM2.5+TQ 40mg/kg)。气管滴注PM2.5和生理盐水的各组,每天一次,持续14天。TQ灌胃的各组需实验前1天给予20 mg/kg或40 mg/kg,每天1次,直至实验结束。在最后一次染毒及灌胃24h后处死大鼠,收集各组大鼠支气管肺泡灌洗液(BALF),并进行细胞计数与上清液中乳酸脱氢酶(LDH)、总蛋白(TP)、白介素-1β(IL-1β)、白介素-6(IL-6)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的测定;同时收集各组肺组织,HE染色观察大鼠肺组织病理变化及进行病理评分,PCR法测定肺组织炎性因子IL-1β、IL-6及TNF-α的mRNA表达,根据试剂盒或Weste rn blotting测定氧化与抗氧化指标MDA、SOD、GSH-Px、胞浆Nrf2、核内Nrf2及HO-1蛋白表达,采用Western blotting测定自噬标记蛋白LC3Ⅱ/Ⅰ和Beclin1的蛋白表达以及TUNEL染色检测肺组织细胞凋亡情况。此外,对A、B、D三组,采用Western blotting检测TN F-α、IL-6、NF-κB p65(胞浆、胞核)、HO-1及ET-1的蛋白表达水平。采用SPSS 22.0和Graphpad prism 5.0分析和作图,所有计量资料采用均数±标准差(X±S)的形式表示,细胞计数统计采用非参数检验里面的Kruskal-Wallis检验,其余各组均数比较采用单因素方差分析(One Way ANOVA),组间两两比较若方差齐采用Tukey检验,若方差不齐采用Games-Howell,检验水准α=0.05。结果1.实验大鼠的一般体征:实验期间大鼠均存活。与A、B组相比,PM2.5染毒组大鼠精神状态较差、对外界刺激反应不敏捷、呼吸较急促、口鼻分泌物增多、活动减少、皮毛干枯无光泽、体重增长较缓慢。TQ低、高剂量组与PM2.5染毒组大鼠症状相似,但严重程度较轻。2.病理学检查发现,与A、B组相比,PM2.5染毒组大鼠肺泡连接出现断裂,肺泡腔、间质内可见红细胞渗出、颗粒物沉积,肺间质有明显增宽、水肿、大量炎性细胞聚集浸润现象,病理评分较高,有统计学差异(P0.05)。TQ高剂量组较PM2.5染毒组大鼠肺组织病理形态学上有明显改善且病理评分较低,有统计学意义(P0.05),TQ低剂量组大鼠肺组织病理变化介于两组之间。3.与A、B组相比,PM2.5染毒组大鼠BALF中LDH及TP含量显著升高,有统计学差异(P0.01),TQ高剂量组较PM2.5染毒组大鼠BALF中TP及LDH含量降低,有统计学意义(P0.01或P0.05)。4.与A、B组相比,PM2.5染毒组大鼠肺组织MDA含量,核内Nrf2、HO-1抗氧化蛋白表达升高,胞浆Nrf2蛋白、SOD及GS H-Px抗氧化酶含量下降,有显著统计学差异(P0.01)。TQ低、高剂量组较PM2.5染毒组大鼠肺组织胞浆Nrf2降低,核内Nrf2、HO-1抗氧化蛋白表达增高,呈现剂量依赖性,有显著统计学意义(P0.01),TQ高剂量组较PM2.5染毒组大鼠肺组织MDA含量下降(P0.05)、GSH-Px抗氧化酶含量升高,有显著统计学意义(P0.01)。5.与A、B组相比,PM2.5染毒组大鼠肺组织中胞浆NF-κB p65蛋白表达降低,而胞核NF-κB p65蛋白、TNF-αmRNA、IL-1β mRNA、IL-6 mRNA、TN F-α蛋白、IL-6蛋白、HO-1蛋白、ET-1蛋白表达以及BALF中TN F-α、IL-6、IL-1β、TP及LDH含量升高,有统计学差异(P0.01或P0.05)。TQ低、高剂量组较PM2.5染毒组大鼠肺组织TNF-αmRNA表达降低,呈现剂量依赖性,同时BALF中IL-6、TP含量显著降低,有统计学意义(P0.01),此外TQ高剂量组较PM2.5染毒组大鼠肺组织IL-1βmRNA表达及BALF中TNF-α、IL-1β及LDH含量降低,有统计学意义(P0.05)。6.与A或B组相比,PM2.5染毒组大鼠BALF中白细胞总数、中性粒细胞数、巨噬细胞数、淋巴细胞显著升高,有统计学意义(P0.01)。TQ低、高剂量组有降低炎性细胞的趋势。7.与A、B组相比,PM2.5染毒组大鼠TUNEL染色在支气管上皮细胞及肺泡上皮细胞中可见大量黄色或棕黄色的阳性细胞。TQ高剂量组较PM2.5染毒组肺组织中只可见少量TUNEL 阳性细胞,TQ低剂量组变化介于两组之间。8.与A、B组相比,PM2.5染毒组大鼠肺组织标记自噬蛋白的LC3Ⅱ/Ⅰ、Beclin1蛋白表达升高,有统计学差异(P0.01)。TQ低、高剂量组较PM2.5染毒组大鼠肺组织LC3Ⅱ/Ⅰ、Beclin1蛋白表达降低,呈剂量依赖性,有统计学差异(P0.01或P0.05)。结论1.PM2.5染毒可引起大鼠肺组织血管内皮及肺泡上皮-毛细血管屏障功能受损,可通过诱导大鼠肺组织发生氧化抗氧化失衡、激活NF-κB信号通路介导的炎症反应、细胞凋亡和严重的细胞自噬,从而导致肺损伤。2.TQ对PM2.5染毒致肺损伤的保护机制主要可能是激活Nrf2/HO-1/GSH-Px信号通路发挥抗氧化作用,抑制NF-κB信号通路介导的炎症反应、抑制细胞凋亡以及严重的细胞自噬。3.TQ对PM2.5所致肺损伤的保护作用具有剂量依赖性。
【图文】：
阁１邋Ａ－Ｇ组大鼠肺组织病理形态学变化（ＨＥ染色，１００ｘ及４００Ｘ邋）逡逑（２）各组大鼠肺组织病理学评分逡逑各组大鼠肺组织病理损伤评分结果，如图２所示。与Ａ、Ｂ组比，，ＰＭ２．５染逡逑k凶榉渭⒅±砥婪窒灾募樱型臣蒲б庖澹ǎ校煎澹埃埃担裕迅呒亮孔榻希校停玻靛义先緆屑⒉±恚簦娣纸档停哂型臣蒲Р钜欤ǎ校
本文编号：2629933
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