1 新疆医科大学附属肿瘤医院重症医学科 新疆 乌鲁木齐 830011;2 新疆医科大学附属肿瘤医院妇科 新疆 乌鲁木齐 830011;3 西安交通大学医学院第一附属医院老年心血管内科,陕西 西安 710061
基金项目:新疆维吾尔族自治区自然科学基金项目(2014211C118)
摘要 目的 探讨1-磷酸鞘氨醇(S1P)在大鼠急性肺损伤中的作用及不同计量辛伐他汀预处理对急性肺损伤大鼠炎症因子的作用。方法 本课题将建立吸入脂多糖(LPS)所致ALI大鼠模型,将25支8周龄SD大鼠分为空白组、对照组、低剂量组、中计量组、高剂量组,在空白组和对照组中抗体检测法检测1-磷酸鞘氨醇(S1P),在低剂量组、中计量组、高剂量组中用Deryckere的方法进行检测肺组织中核因子-KB,ELISA法检测肺泡灌洗液中检测TNF-a和IL-1β,观察肺组织的病理变化。结果 动物模型符合条件,S1P在空白组浓度为73.82±20.75pg/m;在对照组浓度为40.82±20.75pg/m;两组间比较有统计学差异(P<0.001) 建立模型4小时进行检测核因子-KB浓度对照组1354.33±85.48 NT/mm2;空白组为572.65±8.40NT/mm2;低剂量组为1032.45±6.40NT/mm2;中剂量组为925.35±7.35NT/mm2;高剂量组为892.65±9.45NT/mm2。对照组TNF-a浓度为73.82±20.75pg/ml;空白组为26.42±0.85pg/ml;低剂量组为67.40±0.75pg/m;中剂量组为62.35±0.65pg/m;高剂量组为53.41±0.45pg/m。对照组IL-1β浓度为53.11±1.87pg/ml;空白组为20.53±2.67pg/ml;低剂量组为50.11±1.67pg/m;中剂量组为46.08±0.87pg/ml;高剂量组为40.17±1.95pg/ml。核因子-KB、TNF-a、IL-1β在模型组与干预组比较均有统计学差异(P<0.001);各剂量组与对照组比较有统计学差异(P<0.001)。结论 1-磷酸鞘氨醇对肺毛细血管内皮细胞通透性有保护作用,阿托伐他汀对核因子-KB、TNF-a、IL-1等炎症因子有抑制作用,为预防和治疗急性肺损伤提供理论依据。
关键词 1-磷酸鞘氨醇,阿托伐他汀,核因子-KB,肿瘤坏死因子-a,白介素-1β
【中图分类号】R722.3【文献标识码】A【文章编号】1001-5213(2016)09-0336-02
1-磷酸鞘氨醇(sphingosine 1-phosphate,S1P)是体内的一个重要物质,主要来源于细胞膜鞘磷脂的分解代谢,在体外S1P被证实能促进内皮细胞周边肌动蛋白环的形成以及加强细胞间连接和细胞与基底膜的局部连接,这些结构的改变可显著降低血管的通透性[1]。1-磷酸鞘氨醇作为一种血管内皮屏障功能保护因子参与了炎症时血管通透性升高过程中的调节。本研究通过制作急性肺损伤动物模型在空白组及对照组中S1P的变化证实S1P在血管内皮的保护作用。
他汀类药物是3羟3甲基戊二酰辅酶A(HMG-CoA)还原酶的抑制剂。近年来许多证据表明:他汀类药物除了其明确的降低胆固醇的作用之外,还发挥着许多非调脂作用,包括抑制炎症介质的释放和血小板的聚集、抗凝、抗氧化、改善血管内皮功能、抗炎和免疫调节反应等。
急性肺损伤(Acute lung injury,ALI)动物模型是比较成熟的实验,本研究通过大鼠吸入脂多糖建立ALI动物模型,检测S1P的变化,用阿托伐他汀进行干预,研究炎症因子的变化情况。
1. 材料与方法
1.1 实验材料:清洁型SD大鼠月龄三个月(新疆医科大学实验动物中心提供)体重约(220±50g),共25支,随机分为:空白组(K组)、对照组(L组)、低剂量组、中剂量组、高剂量组(三组统称为T组)。
1.2 实验方法
具体方法如下:空白对照组(5只,简称K组,给予盐水雾化);对照组(5只,简称L组,气管内滴注0.5ml/kg(20ug/ml)):建立动物模型前14天给予阿托伐他汀干预简称T组,小剂量组(5只,5mg/kg/d);中剂量组(5只,10mg/kg/d);高剂量组(5只,20mg/kg/d)大鼠的标本。
1.3 灌注、固定和取材
处死动物后结扎右肺后暴露气管行气管插管,进行支气管肺泡灌洗,取大鼠右肺下叶,用中性福尔马林液进行固定, HE染色后200倍光镜下观察。大鼠右肺上叶、中叶置入EP管放入液氮中拟查NF-kB用。大鼠左肺进行1-磷酸鞘氨醇的检测。
1.4 病理学观察
对取材的右下肺组织HE染色后200倍光镜下观察:病理损伤分数分为5级,分别0分为无损伤,1分为损伤小于25%的损伤,2分为损伤小于50%的损伤,3分为损伤小于75%的损伤,4分为镜下全部视野是损伤的。
1.5 炎症因子检测方法
肺组织中提取NF-KB参照Deryckere的方法改进进行检测:支气管肺泡灌洗液中TNF-a、IL-1β的测定:采用双抗体夹心酶联免疫吸附测定(ELISA)法检测支气管肺泡灌洗液中TNF-a、IL-lβ的含量及肺组织中检测S1P。
1.6 数据分析
实验数据以均数±标准差(X±s)表示,数据分析采用SPSS 17.0统计软件,两组数据比较采用t检验。P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 核因子-KB值、肿瘤坏死因子-a和白介素-1β表达在空白组与对照组之间的变化空白组与对照组比较两组间差异有统计学意义 (P<0.001)。见表1
2.4 组织病理学观察结果 在大鼠尾静脉注射给脂多糖后,4小时后的急性肺损伤动物模型病理学改变明显。见图1、图2、图3、图4、图5。5组比较最严重的病理损伤为对照组最轻的病理损伤为空白组,按病理损伤分级评分,对照组和低剂量组3分,中剂量组和高剂量组为2分,空白组0分。
3. 讨论
3.1急性肺损伤发病机制非常复杂,目前为止仍不十分清楚,大量基础与临床研究显示,可能的发病机制是:(一)直接或间接因素损伤肺泡--毛细血管壁通透性增加,蛋白和水就可以通过毛细血管膜:(二)中性粒细胞浸润及大量的炎症介质和细胞因子的释放,炎症反应和抗炎症反应的失衡。
研究发现[2]核因子KB是细胞核的转录因子一种能与免疫球蛋白K轻链基因的增强子KB序列(GGGACTTTCC)特异结合的蛋白因子,它可诱导多种黏附分子(如ICAM-1、VCAM-1、ELAM-1)、细胞因子(如IL-1、IL-6、IL-8)、趋化因子和炎症反应急性期蛋白的基因表达,促进炎性反应的发生和发展,参与多种酶的基因表达也有调控作用[3]。如果能抑制核因子-KB的活化可以减少细胞因子的释放,降低炎症反应[4]。本研究通过气管内滴注脂多糖制造大鼠急性肺损伤动物模型,4小时后LPS导致大鼠呼吸急速及窘迫,肺组织中核因子KB及肿瘤坏死因子-a和白介素-1β值在对照组中与空白组比较明显升高(p<0.001),说明大鼠急性肺损伤中肺组织中核因子KB及肿瘤坏死因子-a和白介素-1β是主要的致炎因子。
3.2研究证实,脂溶性他汀类药物几乎能抑制各种因素诱发的核因子KB活性增强[5]。赵刚等研究发现阿托伐他汀确能起到抑制核因子KB亚单位p65核移位的作用。当脂多糖刺激人血管内皮细胞时,细胞内的IKBa含量急剧下降,阿托伐他汀可以减缓这种下降趋势。对P-IKBa含量的分析发现:阿托伐他汀可以降低细胞内IKB的磷酸化程度,呈现出剂量依赖性。阿托伐他汀是通过减少IKBa的降解而不是通过增加IKBa的表达来抑制核因子-KB的活性[6]。
本研究发现在急性肺损伤4小时模型中阿托伐他汀具有抑制炎症因子的作用,个剂量组与对照组比较核因子KB及肿瘤坏死因子-a和白介素-1β是主要的致炎因子差异有统计学意义而且呈现出剂量依赖性而且动物模型4小时病理图片结果对比提示干预组的病理损伤与对照组比较轻,说明他汀类药物在急性肺损伤早期具有抑制炎症因子的作用。
3.3研究发现内皮细胞也是S1P的重要来源[7]在体外S1P被证实能促进内皮细胞周边肌动蛋白环的形成,S1P的减少可显著降低血管的通透性[8]。在体内S1P也可加强内皮细胞的屏障功能,在气管内给予脂多糖(LPS)的小鼠模型中,游离小鼠肺脏,灌注S1P一小时后可减轻肺重量和水肿形成,减少支气管肺泡蛋白量[9]。在犬类建立与临床相关的LPS和呼吸机诱导的肺损伤模型中也可发现S1P可通过对肺血管通透性的保护作用降低炎症诱导的肺渗漏[10]。S1P作为一种血管内皮屏障功能保护因子参与了炎症时血管通透性升高过程中的调节。
本研究发现急性肺损伤4小时模型中S1P明显下降,空白组与对照组比较差异有统计学意义,表明S1P在急性肺损伤早期“肺泡--毛细血管通透性增加”有关。由此我们推测,急性肺损伤早期,由于S1P减少,肺泡--毛细血管膜受损,使肺毛细血管对水和蛋白质的通透性增加,随即激发炎症反应,通过激活核因子KB诱导TNF-a、IL-lβ、IL-8等促炎症细胞因子的释放引起瀑布效应,从而造成不可逆的损伤。
参考文献
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【基金项目:新疆维吾尔族自治区自然科学基金项目(2014211C118)】
论文作者:谢姆孜牙·买买提热夏提1,亚力坤·穆罕默德2,苏显明3
论文发表刊物:《中国医院药学杂志》2016年9月
论文发表时间:2016/11/2
标签:因子论文; 损伤论文; 剂量论文; 炎症论文; 内皮论文; 对照组论文; 肺泡论文; 《中国医院药学杂志》2016年9月论文;