简介:摘要目的观察并探讨芹菜素对小鼠肺缺血再灌注(I/R)损伤的影响及机制。方法根据随机数表法,将40只雄性C57/B6小鼠平均分为假手术组(Sham组)、I/R组、低剂量芹菜素组和高剂量芹菜素组,每组10只。采用左肺门夹闭1 h,再灌注2 h的方法构建小鼠肺I/R损伤模型。低剂量芹菜素组和高剂量芹菜素组小鼠分别在肺I/R造模前连续7 d给予芹菜素(10 mg·kg-1·d-1和50 mg·kg-1·d-1)灌胃。再灌注2 h结束后,留取小鼠肺组织,通过HE染色评估小鼠肺损伤状况并评分;RT-PCR检测小鼠肺组织白细胞介素-1β(IL-1β)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、高迁移率族蛋白B1(HMGB1)、环加氧酶2(PTGS2)和谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)的mRNA表达水平;Western blot检测小鼠肺组织Bax、Bcl-2、缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)、PTGS2和GPX4的蛋白表达。最后,按处理方式不同,将处理后的A549肺上皮细胞分为PBS组、缺氧/复氧(H/R)组、H/R+芹菜素组和H/R+芹菜素+莫立司他组。用莫立司他激活HIF-1α后,进一步观察芹菜素(50 μmol/L)对缺氧/复氧(H/R)诱导的A549肺上皮细胞铁死亡的影响。所有两组间比较采用t检验,多组间比较采用One-way ANOVA分析。结果I/R组与Sham组小鼠肺损伤评分分别为(7.05±0.66)分和(1.25±0.42)分,肺湿/干重比分别为(8.65±1.12)%和(4.17±0.54)%,Tunel阳性细胞比例分别为(58.22±4.92)%和(8.23±1.22)%,促炎症细胞因子IL-1β、TNF-α和HMGB1的mRNA相对表达量分别为7.82±0.16比1.00±0.14、4.24±0.12比1.00±0.19和6.24±0.19比1.00±0.11,两组上述参数间比较,差异均有统计学意义(P均<0.05)。低剂量芹菜素组和高剂量芹菜素组小鼠肺损伤评分分别为(4.88±0.31)分和(2.11±0.29)分,肺湿/干重比分别为(6.42±1.03)%和(4.88±1.62)%,Tunel阳性细胞比例分别为(41.46±6.73)%和(16.02±5.31)%,促炎症细胞因子IL-1β、TNF-α和HMGB1的mRNA相对表达量分别为5.88±0.13和3.21±0.19、3.56±0.11和2.12±0.09及4.12±0.14和3.12±0.09,两组上述参数分别与I/R组比较,差异亦均有统计学意义(P均<0.05)。低剂量芹菜素组、高剂量芹菜素组、I/R组小鼠肺组织中HIF-1α和PTGS2蛋白水平分别为2.00±0.10、0.93±0.11、2.99±0.06和4.12±0.14、2.51±0.18和6.11±0.12,前两组均较I/R组降低,且差异有统计学意义(P<0.05)。低剂量芹菜素组、高剂量芹菜素组、I/R组GPX4蛋白水平分别为0.55±0.02、0.83±0.02和0.38±0.04,前两组较I/R组表达升高,且差异均有统计学意义(P<0.05)。体外实验显示,H/R+芹菜素组和H/R组A549肺上皮细胞PTGS2蛋白表达水平分别为1.11±0.0和4.55±0.12,GPX4蛋白表达水平分别为0.93±0.11比0.32±0.04,组间比较,差异均有统计学意义(P均<0.05);但H/R+芹菜素组+莫立司他组HIF-1α激活后,PTGS2和GPX4蛋白表达水平升至4.01±0.12和降至0.52±0.05,与H/R+芹菜素组比较,差异均有统计学意义(P均<0.05)。结论芹菜素可能通过抑制HIF-1α/铁死亡轴减轻小鼠肺缺血再灌注相关的肺损伤、凋亡及炎症反应。
简介:摘要目的探讨Mindin基因巨噬细胞特异性敲除小鼠的构建,及其在肺缺血再灌注损伤(ischemia-reperfusion injury,IRI)中的作用机制。方法通过Cre-Lop系统构建Mindin基因巨噬细胞内特异性敲除小鼠,将小鼠分为C57/B6野生型小鼠假手术组(Sham组,10只)、C57/B6小鼠手术组(Surgery组,10只)、C57/B6小鼠手术组+Mindin重组蛋白干预组[Surgery(WT)+Mindin组,10只]和Mindin-/-巨噬细胞特异性敲除小鼠手术组[Surgery(Mindin-/-)组,10只]。通过夹闭肺门法构建肺IRI模型,观察该基因敲除及重组蛋白干预后,对肺IRI诱导的急性肺损伤(acute lung injury,ALI)、相关炎症因子IL1β、IL-18、TNF-α、高迁移速率蛋白B1(HMGB1)及核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3(NLRP3)、Gasdermin-D蛋白(GSDMD)、整合素β4(Integrin β4)的影响。同时,对小鼠巨噬细胞J774A细胞系进行干预,检测不同缺氧复氧分组(缺氧复氧组、缺氧复氧+Mindin重组蛋白组和缺氧复氧+Mindin siRNA组)中NLRP3、GSDMD及Integrin β4蛋白的表达,及不同Mindin重组蛋白分组(重组蛋白组、Mindin重组蛋白+Vehicle组和Mindin重组蛋白+Integrin β4敲除组)中NLRP3、GSDMD蛋白的表达。使用独立样本t检验以及单因素方差对研究结果进行统计学分析。结果本研究成功构建Mindin基因在巨噬细胞内特异性敲除小鼠。Surgery(Mindin-/-)组与Surgery组相比,小鼠肺水肿减轻;炎症因子IL1β、IL-18、TNF-α、HMGB1的释放均减少(2.73±0.19比5.81±0.61,6.52±0.63比11.03±0.34,2.18±0.14比4.76±0.20,14.57±0.33比8.76±0.87),组间比较,差异均有统计学意义(P均<0.05);NLRP3、GSDMD、Integrin β4分泌均下调(2.07±0.27比4.91±0.22,2.78±0.37比5.78±0.29,3.04±0.75比7.71±0.34),组间比较,差异亦有统计学意义(P均<0.05)。Surgery(WT)+Mindin重组蛋白组与Surgery组比较,上述相关指标结果均出现上调,组间比较,差异亦有统计学意义(P均<0.05)。小鼠巨噬细胞J774A细胞系缺氧复氧组、缺氧复氧+Mindin siRNA组和缺氧复氧+Mindin重组蛋白组NLRP3、GSDMD及Integrin β4蛋白分别为1.00±0.36比0.41±0.06比4.13±0.23、1.00±0.17比0.34±0.16比6.32±0.46和1.00±0.11比0.28±0.07比3.53±0.17。与缺氧复氧组比较,缺氧复氧+Mindin重组蛋白组上述参数均上调,而缺氧复氧+Mindin siRNA组均下调,且组间差异均有统计学意义(P均<0.05)。Mindin重组蛋白组、Mindin重组蛋白+Vehicle组、Mindin重组蛋白+Integrin β4敲除组中NLRP3和GSDMD蛋白分别为1.00±0.07比1.13±0.11比0.51±0.14和1.00±0.09比0.87±0.16比0.37±0.12。Mindin重组蛋白+Integrin β4敲除组上述参数较Mindin重组蛋白组及Mindin重组蛋白+Vehicle组均下调,且组间差异均有统计学意义(P均<0.05)。结论在肺IRI过程中Mindin敲除能够减轻IRI,Mindin基因可能通过激活整合素Integrin β4,进而促进相关炎症因子、NLRP3、GSDMD焦亡蛋白的表达,加重细胞焦亡从而促进肺IRI的发生发展。