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文檔簡介
1、目的: 由于目前尚無特異有效的治療方法,急性肺損傷(Acute lung injury,ALI)和急性呼吸窘迫綜合征(Acute respiratory distress syndrome,ARDS)的死亡率一直居高不下。最近,腎素-血管緊張素系統(tǒng)(Renin-angiotensin system,RAS)引起關(guān)注,有證據(jù)提示RAS與ALI/ARDS存在重要關(guān)聯(lián)。為系統(tǒng)研究RAS與ALI/ARDS的關(guān)系,我們首先建立盲腸結(jié)扎穿孔
2、術(shù)(Cecal ligation and puncture,CLP)誘導(dǎo)的ALI/ARDS動物模型,以觀察ALI/ARDS中RAS系統(tǒng)的變化規(guī)律,并通過干預(yù)RAS系統(tǒng)觀察動物病情和預(yù)后的改變;在此基礎(chǔ)上,進(jìn)一步研究RAS藥物氯沙坦干預(yù)ALI/ARDS炎癥反應(yīng)通路的機(jī)制;同時,還觀察ALI/ARDS模型的血管內(nèi)皮細(xì)胞超微結(jié)構(gòu),并在體外實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證氯沙坦干預(yù)人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞(HUVEC)凋亡的作用。期望通過這一系列的實(shí)驗(yàn),為ALI/ARDS治療
3、探索新的途徑。 研究內(nèi)容和方法: 第一部分:ALI/ARDS動物模型中RAS系統(tǒng)的變化 建立CLP誘導(dǎo)的ALI/ARDS動物模型,在手術(shù)后18小時觀察小鼠的癥狀、血?dú)夥治?、肺濕,干重比(W/D)和肺組織病理等指標(biāo);采用免疫組織化學(xué)、蛋白質(zhì)免疫印跡法(Western blotting)和放射免疫等方法研究ALI/ARDS動物模型中RAS系統(tǒng)幾種關(guān)鍵酶(ACE、ACE2和AngⅡ)的變化規(guī)律。 第二部分:RA
4、S藥物對ALI/ARDS的影響 小鼠ALI/ARDS模型復(fù)制成功后,分別給小鼠腹腔注射卡托普利(ACE拮抗劑)、重組小鼠ACE2(recombinant mouse ACE2,rm ACE2)和氯沙坦(AngⅡ的AT1受體阻滯劑),觀察它們對ALI/ARDS動物的影響,在此基礎(chǔ)上,著重觀察RAS下游阻滯劑氯沙坦對ALI/ARDS的治療效果。 第三部分:氯沙坦治療ALI/ARDS的可能機(jī)制 收集假手術(shù)組、手術(shù)組和氯
5、沙坦組的小鼠肺組織,分別提取肺組織細(xì)胞胞漿蛋白和胞核蛋白,采用Western blotting方法檢測胞漿IκB-α表達(dá)的變化,采用電泳遷移率變動分析實(shí)驗(yàn)(Electrophoretic Mobility Shift Assay,EMSA)檢測胞核中NF-κB的表達(dá)變化;另外提取肺組織總蛋白,采用Western blotting方法檢測肺組織中絲裂原活化蛋白激酶(Mitogen-activated protein kinase,MAPK
6、)信號通路的變化(包括ERK1/2、p38和JNK)。 第四部分:氯沙坦對人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞凋亡的影響 先用透視電鏡觀察ALI/ARDS肺血管內(nèi)皮細(xì)胞的變化,提示ALI/ARDS病理變化中存在血管內(nèi)皮細(xì)胞的變化;在此基礎(chǔ)上,在體外培養(yǎng)原代人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞(HUVEC),培養(yǎng)成功后先用AngⅡ刺激細(xì)胞,采用流式細(xì)胞術(shù)觀察細(xì)胞的凋亡率;然后再加入氯沙坦與AngⅡ共同作用于HUVEC,再次測定細(xì)胞的凋亡率,評價氯沙坦對血管內(nèi)皮細(xì)
7、胞的保護(hù)作用。 研究結(jié)果: 第一部分:ALI/ARDS動物模型中RAS系統(tǒng)的變化 1、CLP能夠誘導(dǎo)小鼠在手術(shù)后18小時出現(xiàn)典型的ALI/ARDS改變,手術(shù)組較假手術(shù)組小鼠肺水含量明顯增多(W/D:6.08±0.64 vs4.38±0.93,P<0.01),明顯缺氧(PaO2:40.8±5.03 vs72.8±4.32,P<0.01),氧合指數(shù)明顯下降(PaO2/FiO2:194.3±23.9 vs346.7±2
8、0.5,P<0.01),且肺組織病理出現(xiàn)明顯的肺損傷改變。 2、Western blotting和免疫組化的結(jié)果顯示,與假手術(shù)組比較,ALI/ARDS小鼠肺組織的ACE2表達(dá)下降;而ACE則沒有明顯差異,手術(shù)組和假手術(shù)組肺組織中ACE蛋白量均很高。 3、在ALI/ARDS小鼠肺組織和血漿中AngⅡ的量均明顯增高,而且加入相關(guān)RAS藥物后AngⅡ出現(xiàn)變化;與手術(shù)組比較,卡托普利(ACE拮抗劑)和rmACE2(重組小鼠ACE
9、2)都能不同程度的抑制體內(nèi)AngⅡ的生成(肺,1.58±0.16,1.65±0.21 vs2.38±0.41;血,178.04±17.87,153.74±10.24 vs213.38±25.44)。 第二部分:RAS藥物對ALI/ARDS的影響 1、與手術(shù)組比較,卡托普利組小鼠肺W/D明顯降低(5.35±0.25 vs6.06+0.22,P<0.05),rmACE2組與手術(shù)組的W/D比較雖然無明顯統(tǒng)計學(xué)差異,但也出現(xiàn)下降
10、趨勢(5.61±0.59 vs6.06±0.22,P=0.096)。相比而言,氯沙坦能更顯著的減少ALI/ARDS小鼠肺W/D(5.35±0.25 vs6.06±0.22,P<0.01)。 2、氯沙坦改善肺損傷的程度是與其濃度有關(guān)的,在5mg/kg至15mg/kg的范圍內(nèi),ALI/ARDS小鼠的氧合指數(shù)和W/D均得到改善,其改善程度隨氯沙坦的濃度增加而增加,但當(dāng)氯沙坦的濃度超過15mg/kg時,氧合指數(shù)和W/D反而逐漸變差,氯沙
11、坦?jié)舛葹?5mg/kg時治療ALI/ARDS效果最好。 3、氯沙坦能抑制ALI/ARDS小鼠血漿中TNF-α、IL-1β、IL-6等炎癥因子的表達(dá),減輕肺損傷,且能一定程度的改善小鼠7天生存率。 第三部分:氯沙坦治療ALI/ARDS的可能機(jī)制 1、CLP手術(shù)誘導(dǎo)的ALI/ARDS小鼠肺組織胞漿中的IκB-α減少,而胞核NF-κB表達(dá)明顯增強(qiáng);腹腔注射氯沙坦后,小鼠IκB-α降解程度減少,相應(yīng)的,細(xì)胞核活化的NF-
12、κB也減少了。 2、在CLP手術(shù)誘導(dǎo)的ALI/ARDS小鼠肺組織中,ERK1/2、JNK和p38的磷酸化明顯增強(qiáng),而增加氯沙坦后MAPK磷酸化得到不同程度的抑制。 第四部分:氯沙坦對人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞凋亡的影響 1、CLP誘導(dǎo)的ALI/ARDS小鼠肺血管內(nèi)皮細(xì)胞出現(xiàn)水腫或溶解,核周間隙分離增寬,內(nèi)皮細(xì)胞間連接增寬。 2、人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞(Human umbilical vein endothelial ce
13、ll,HUVEC)加入AngⅡ刺激24小時后,細(xì)胞凋亡呈濃度依賴型,AngⅡ(10-7mol/l、10-6mol/l、10-5mol/l)的細(xì)胞凋亡率分別是7.85%、9.96%和10.4%。加入10-6mol/l氯沙坦后,HUVEC凋亡率得到改善,細(xì)胞凋亡率分別變?yōu)椋?.95%、8.62%、8.67%。 結(jié)論: 1、CLP誘導(dǎo)的ALI/ARDS存在RAS系統(tǒng)激活,表現(xiàn)為機(jī)體AngⅡ含量明顯增加。 2、RAS系統(tǒng)
14、中ACE和ACE2對AngⅡ生成有不同的調(diào)節(jié)作用,ACE起正調(diào)節(jié)作用而ACE2起負(fù)調(diào)節(jié)作用;卡托普利和rmACE2都能在一定程度上減少AngⅡ的分泌,改善肺損傷。 3、AngⅡ的AT1受體阻滯劑氯沙坦能夠明顯改善CLP誘導(dǎo)的ALI/ARDS癥狀,減輕肺損傷,并能提高7天生存率。 4、氯沙坦治療ALI/ARDS的可能機(jī)制:干預(yù)NF-κB和MAPK信號通路,減輕ALI/ARDS的全身性炎癥反應(yīng)。 5、CLP誘導(dǎo)的AL
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