发烟罐烟雾导致肺损伤的蛋白组学研究

发布时间：2020-05-18 22:32

【摘要】：研究背景和目的:军事训练期间发生的人员在封闭环境暴露于高浓度发烟罐烟雾(HC烟雾)导致吸入性损伤事件会造成严重人员伤亡,既往认为吸入性肺损伤机制一直被是非特异性的,治疗方案也一直仅仅限于对症治疗。明确吸入性毒气损伤机制,寻找新治疗方案一直是近期研究的重点。本研究的目的是利用大鼠模型揭示发烟罐烟雾吸入所致肺损伤的潜在机制。研究方法:本研究建立发烟罐烟雾吸入性损伤的动物模型,自主研发可测定烟雾成分及浓度的烟箱,制作模拟发烟罐,确定大鼠模型染毒剂量,测定发烟罐烟雾中锌离子浓度,大鼠肺进行HE及Mallory染色,大鼠血清行生化检测。以iTRAQ和加权基因共表达网络分析WGCNA来鉴别吸入烟雾1天、2天、7天和14天重要的大鼠肺差异蛋白,并进行GO和KEGG途径分析研究了差异表达蛋白的生物学功能。同时分析了吸入烟雾后肺损伤早期(dl天和d2天)和中晚期(d7和d14天)的差异表达蛋白,进行蛋白-蛋白相互作用(PPI)分析。最后通过免疫组织化学和蛋白质印迹分析对损伤修复相关蛋白PARK7、FABP5和Galectin-7进行验证。对大鼠及患者进行PARK7 BALF和血清ELISA检测。主要结果及结论:大鼠死亡率与烟雾锌离子浓度明显相关。大鼠肺部病理研究发现染毒后早期肺组织出现充血、水肿、肺泡结构破坏等病理变化,中后期出现肺气肿及肺纤维化,染毒早期生化指标明显升高。吸入烟雾后第1、2、7和14天,总计共获得27种不同表达蛋白。WGCNA结果表明,宝蓝色模块(涉及909个蛋白质)与烟雾吸入时间最相关。在肺损伤修复的早期阶段,分别鉴定了 My13,Ckm,Adrml和 Igfbp7。在肺损伤修复中晚期鉴定 Gapdh,Acly,Tnni2,Actal,Actn3,Pygm,Eno3 and Tpil及糖酵解/糖异生信号通路。根据目前研究热点发掘组学数据,发现持续下调的锌离子通道TRPM7,及可能参与锌离子转运的溶质载体Slc25a51等蛋白在HC烟雾肺损伤起重要作用。对肺损伤修复关键蛋白检索分析,从55个hub蛋白中筛选出3个蛋白:Galectin-7、PARK7及FABP5进行验证。对大鼠肺组织进行了免疫组化及WB再次验证。Galectin-7 WB为阴性。FABP5的WB与蛋白质组学分析一致,FABP5免疫组化结果为阴性。PARK7的免疫组化、WB与iTRAQ定量表达均一致。ELISA检测发现大鼠及人,HC烟雾暴露后d1、2天BALF的PARK7水平明显增高,后期逐渐下降至正常。大鼠和中重度患者血清PARK7指标在7天内急性期均下降。而人轻度损伤组急性期血清PARK7水平是上升。说明PARK7不仅参与损伤修复,还可作为反应吸入性损伤严重程度的生物学标志物。
【图文】：

解放军医学院博士学位论文逡逑预测氯化锌烟雾吸入损伤严重程度［２６］，，但近２０年无基氯化锌烟雾毒理机制，我们以高剂量氯化锌烟雾染毒大鼠。逡逑料与方法逡逑烟雾箱模型建立：因所有重症患者均在封闭环境内高浓度境，本实验自制静态发烟罐烟雾箱，箱体为长方体：长ｌ积０．４８邋ｍ３，在顶部放置排风扇，便于染毒结束后尽快散性地接通的气体接口，连接气体采样仪，将气体样本转化雾中不同成分物质的性质和浓度。箱体内放置模拟发烟罐。逡逑

图３烟雾锌离子浓度与大鼠死亡率相关逡逑吸入烟雾后大鼠各时间点病理改变逡逑大鼠吸入损伤后肺早期改变即Ｄｌ、Ｄ２主要以肺泡腔出血、肺间质水肿、、泡、烟雾颗粒气管沉着为主。９．９模拟罐较５．０ｇ模拟罐损伤更
【学位授予单位】：中国人民解放军医学院
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R82

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本文编号：2670408