简介:摘要目的探讨衣康酸外源性衍生物4-辛基衣康酸(4-octyl itaconate, 4-OI)对脂多糖(lipopolysaccharide, LPS)诱导的急性肺损伤(acute lung injury, ALI)的作用及具体调控机制。方法采用6~8周龄的C57BL/6雄性小鼠,按照随机数表法均分为对照组、4-OI组、LPS组、4-OI+LPS组和去铁酮(deferiprone, DFP)+LPS组,每组6只。通过腹腔注射LPS建立LPS诱导的ALI模型,4-OI治疗组在LPS造模前2 h预先腹腔注射4-OI。造模12 h后处死收集小鼠肺组织并进行病理及分子生物学检测。应用苏木精伊红染色和马松染色分别检测肺损伤及胶原沉积程度。应用实时定量PCR检测炎性因子及铁死亡相关基因表达水平,采用免疫印迹法测定铁死亡相关蛋白的表达水平。计量资料统计前进行方差齐性检验,多组间差异比较采用单因素方差分析。结果与对照组比较,LPS组小鼠肺组织病理损伤加重,胶原沉积增加,肺损伤评分及肺湿干重比明显升高(均P<0.05),而4-OI治疗明显减轻LPS诱导的ALI。4-OI治疗还显著降低LPS诱导的小鼠肺组织炎性因子IL-1β[(4.38±0.47) vs. (32.65±4.49)]、IL-6[(3.97±0.64) vs.(12.22±0.91)]、TNF-α[(15.06±2.26) vs. (38.53±2.31)]的mRNA水平。同时,与对照组相比,LPS组小鼠肺组织脂质过氧化代谢产物4-羟基壬烯醛、丙二醛、组织铁水平明显升高,铁死亡标志物前列腺素内过氧化物合酶2 mRNA水平也显著增加(均P<0.05)。4-OI+LPS组的上述指标显著低于LPS组水平。免疫荧光、免疫印迹及PCR结果进一步表明,LPS组核因子红细胞2相关因子2(nuclear factor erythroid 2-related factor 2, Nrf2)、谷胱甘肽过氧化物酶4(glutathione peroxidase 4, GPX4)和铁蛋白重链(ferritin heavy chain, FTH1)蛋白水平显著低于对照组,而4-OI治疗显著增加Nrf2、GPX4和FTH1水平(均P<0.05),与DFP发挥出相同的抑制铁死亡作用。结论4-OI通过增加Nrf2并上调FTH1和GPX4减轻LPS诱导的ALI,为临床上ALI的防治提供潜在的药物及其理论机制。
简介:摘要目的通过脂多糖刺激小鼠以及人单核细胞THP-1诱导的急性炎症模型,探索罗汉果醇促进AMPK磷酸化后靶向调控炎症通路的作用以及相关机制,为罗汉果醇(MO)能否对急性肺损伤的临床治疗中得到应用提供研究证据。方法动物实验:取用24只6~8周龄清洁级C57BL/6雄性小鼠,采用随机(随机数字法)法将小鼠分为对照组、罗汉果醇(MO)组、脂多糖组、脂多糖+MO组,每组各分配6只。对照组小鼠腹腔注射生理盐水(30 mL/kg),MO组小鼠腹腔注射MO(30 mg/kg),脂多糖组小鼠腹腔注射脂多糖(10 mg/kg),脂多糖+MO组小鼠腹腔注射MO(30 mg/kg),30 min后另一侧腹腔注射脂多糖(10 mg/kg)。经过12 h后,处死小鼠取材,并进行病理学、分子生物学检测。细胞实验:取用状态良好的THP-1细胞用含10%胎牛血清的RPMI1640培养基中培养24 h后,用100 ng/mL PMA诱导分化成巨噬细胞,设置对照组、罗汉果醇(MO)组、脂多糖组、脂多糖+MO组。药物刺激结束后收集各组细胞悬液,所得细胞及培养基上清液用于后续检测。结果与对照组相比,脂多糖组的损伤程度明显,组织切片的H&E染色结果中可见肺泡腔结构破坏,炎症细胞浸润增多,且有出血以及肺泡腔间隔明显增厚;在加入MO干预下,小鼠肺组织的损伤程度大幅度改善,MPO、肺湿/干重比等也有了显著的降低。肺组织中炎症因子IL-1β、IL-6、TNF-α的mRNA水平也同样在MO的干预下显著下调[(2.96±0.10) vs. (5.53±0.14),(8.62±0.17) vs. (12.31±0.09),(3.01±0.09) vs.(4.85±0.36)]。在脂多糖组小鼠肺组织中炎性小体的主要成分蛋白NLRP3、caspase-1 p20、GSDMD-N、ASC表达量显著高于对照组,而脂多糖+MO组中AMPK磷酸化水平提高,焦亡相关蛋白的表达均得到有效地抑制[(0.58±0.09) vs.(0.89±0.15)、(0.19±0.08) vs. (0.93±0.16)、(0.65±0.09) vs. (0.86±0.14)、(0.30±0.12) vs. (0.47±0.10),均P<0.05];同时通过ELISA法测得在组织中焦亡的主要标志物炎症因子IL-1β、IL-18的分泌同样可以被MO缓解。而细胞实验中MO同样促进了AMPK的磷酸化,抑制NLRP3炎症小体相关成分蛋白表达,同时明显提高了细胞活力。结论MO通过促进AMPK的磷酸化抑制NLRP3介导的细胞焦亡,进而缓解脂多糖诱导的急性肺损伤。
简介:摘要目的探讨高脂膳食(HFD)对小鼠呼吸功能的影响及其线粒体机制。方法将20只4周龄健康雄性C57BL/6小鼠采用简单随机分组分为两组,每组10只,分别以正常膳食(NFD)和HFD饲养16周,每两周称重1次。干预结束后,采用小动物全身容积描记仪测量小鼠呼吸参数,检测血清及膈肌组织脂质指标,将膈肌组织染色后观察膈肌组织形态、肌纤维表型和线粒体超微结构,采用实时荧光定量PCR和免疫印迹检测肌球蛋白重链(MHC)线粒体动力学相关基因和蛋白表达情况。结果NFD和HFD小鼠基线体重分别为(19.17±0.59)和(19.12±0.64)g,差异无统计学意义(P=0.857)。饲养16周后,HFD组小鼠体重为(41.28±2.21)g,高于NFD组[(27.14±0.53)g,P<0.001]。HFD组小鼠吸气峰流速、潮气量和分钟通气量分别为(5.72±0.64)ml/s、(0.23±0.04)ml和(97.49±21.68)ml,均低于NFD组[分别为(7.70±1.52)ml/s、(0.31±0.07)ml和(129.99±28.87)ml](均P<0.05),增强呼吸间歇为1.16±0.07,高于NFD组(0.98±0.09,P<0.001)。HFD组小鼠膈肌甘油三酯含量为(20.43±6.36)mmol/mg,高于NFD组[(11.62±1.78)mmol/mg,P=0.003],膈肌纤维内出现脂滴沉积。HFD组小鼠膈肌MHC-Ⅰ型肌纤维占比为13.33%±2.95%,低于NFD组(19.20%±1.23%,P=0.034)。电镜下可见NFD组小鼠膈肌线粒体成行排列,结构清晰;HFD组小鼠膈肌线粒体出现肿胀、嵴断裂和空泡。HFD组小鼠膈肌线粒体融合蛋白2表达水平为0.61±0.16,低于NFD组(1.28±0.03,P<0.001);线粒体动力相关蛋白1和线粒体分裂蛋白1表达水平分别为1.18±0.06和0.91±0.11,均高于NFD组(分别为0.61±0.07和0.60±0.04,均P<0.001)。结论HFD损伤小鼠呼吸功能,其机制与膈肌MHC-Ⅰ型肌纤维占比下降及线粒体动力学失衡相关。