甲潑尼龍琥珀酸鈉對腎上腺素致大鼠神經(jīng)源性肺水腫肺組織中的AQP5表達(dá)的影響
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【摘要】:神經(jīng)源性肺水腫(Neurogenic Pulmonary Edema, NPE)是中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)疾病的嚴(yán)重并發(fā)癥之一。是指無原發(fā)性心、肺、腎等疾病,由中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾。ㄈ顼B腦損傷等)引起的突發(fā)性的顱內(nèi)壓增高而導(dǎo)致的肺水腫,也稱中樞性肺水腫。近年來,常由發(fā)病率顯著升高的重癥手足口病(EV71感染)導(dǎo)致,使過多的液體蓄于肺間質(zhì)或肺泡內(nèi),形成間質(zhì)性或肺泡性肺水腫。重癥手足口病所致神經(jīng)源性肺水腫的臨床表現(xiàn)為呼吸困難、呼吸窘迫、咳粉紅色泡沫痰、咯血、呼吸循環(huán)衰竭等急性癥狀,其發(fā)病急,病情較兇險,進(jìn)展迅猛,治療困難、死亡率高(90%)~[1]。在醫(yī)學(xué)界,對NPE發(fā)病機(jī)制的研究一直是比較活躍的一個領(lǐng)域,盡管有許多學(xué)者對此已經(jīng)做了大量的研究工作,但神經(jīng)源性肺水腫的確切機(jī)理至今仍不十分清楚。在其病理改變中,肺部通透性增加是一個特征性的表現(xiàn)。 AQP5廣泛分布于肺泡Ⅰ型上皮細(xì)胞的腔頂面,還位于鼻咽和呼吸道黏膜下腺上皮細(xì)胞腔頂面及氣道上皮細(xì)胞腔膜面,AQP5在肺組織中表達(dá)最多。是肺組織水轉(zhuǎn)運功能中液體快速轉(zhuǎn)運的通道,對維持肺組織的正常生理功能、肺水轉(zhuǎn)運中起到不可低估的作用。甲潑尼龍琥珀酸鈉是人工合成的糖皮質(zhì)激素,在治療手足口病中,是一種常用的物,藥作用時間屬中效類,具有強(qiáng)大的抗炎作用,可以改善神經(jīng)傳導(dǎo)功能,減輕炎癥和水腫[2],減少兒茶酚胺的縮血管功能和血栓的形成~[3],能降低毛細(xì)血管通透性,減輕肺水腫,同時有效防治腦水腫,阻斷肺水腫-腦水腫的惡性循環(huán)。本實驗通過觀察不同劑量的甲強(qiáng)龍(甲潑尼龍琥珀酸鈉)對腎上腺素誘導(dǎo)的神經(jīng)源性肺水腫大鼠肺組織AQP5的表達(dá)、病理形態(tài)學(xué)、濕干重比值等的影響,探討其對神經(jīng)源性肺水腫的保護(hù)作用,為其臨床應(yīng)用提供理論依據(jù)。 目的: 觀察不同劑量的甲潑尼龍琥珀酸鈉對腎上腺素誘導(dǎo)的神經(jīng)源性肺水腫大鼠肺組織AQP5的表達(dá)、病理形態(tài)學(xué)、濕干重比值等的影響,探討其對神經(jīng)源性肺水腫是否具有保護(hù)性作用差異。 方法: 1動物模型的制備 Wistar大鼠雌雄不拘,1月齡,體重100±8g,腹腔注射腎上腺素造模型,神經(jīng)源性肺水腫組大鼠按2.7mg/kg給予腹腔注射腎上腺素注射液(1mg:1ml),觀察20min左右,大多數(shù)大鼠腹腔注射后約5min左右出現(xiàn)呼吸頻率加快、弓背,15min可見呼吸困難,若存活時間大于20min者,則造模成功。以10%水合氯醛腹腔注射麻醉,將麻醉后的大鼠臥位置于操作臺上,,去毛。取上腹正中切口,打開胸腔,結(jié)扎氣管,取出雙肺。 2動物分組 將Wistar大鼠50只,隨機(jī)分為正常對照組(n=10)、神經(jīng)源性肺水腫組(NPE組,n=10)、甲強(qiáng)龍治療組(n=30),后又以不同劑量分為三個亞組,每個亞組10只大鼠。其中甲強(qiáng)龍治療組于造模后立即腹腔注射。 3肺形態(tài)觀察 麻醉大鼠后,迅速開胸,暴露氣管,用線扎住氣管下端把肺完整地取下,觀察肺的顏色和形態(tài)。 4肺濕干重比檢測 用吸水紙吸干大鼠右肺中葉表面水分和血液,電子天平稱濕重。將右肺中葉置于65℃烘箱內(nèi)72h至恒重,再稱干重,計算右肺中葉濕/干重比值(W/D)。 5病理形態(tài)學(xué)觀察 分別取左肺放入4%甲醛中固定,4℃存放至肺組織沉到瓶底,之后脫水、透明、包埋、石蠟切片,然后進(jìn)行HE染色,觀察肺組織病理學(xué)改變。 6肺組織AQP5免疫組化染色 采用鏈霉素-親合素-生物素過氧化物酶法(SABC)。切片經(jīng)常規(guī)脫蠟、水化后,用3%過氧化氫去除內(nèi)源性氧化酶,微波抗原修復(fù),余步驟按試劑盒說明書進(jìn)行。用已知陽性片作為陽性對照,以PBS代替一抗作為陰性對照。AQP5抗體稀釋濃度為1:400。光鏡下出現(xiàn)細(xì)胞胞質(zhì)呈棕黃色著染者為陽性表達(dá)細(xì)胞。每張切片隨機(jī)選擇10個視野(200×)測定其吸光度值(absorbance,A),計算平均A值反映其表達(dá)強(qiáng)弱。 7實時定量PCR方法檢測AQP5mRNA表達(dá) 取右肺上葉組織,采用TRIzol試劑(購自invitrogen公司)參照說明書提取各組大鼠的肺細(xì)胞總RNA,再逆轉(zhuǎn)錄成cDNA,以適量cDNA為模板。將配制好的PCR反應(yīng)溶液置于RealtimePCR儀上進(jìn)行PCR擴(kuò)增反應(yīng)。反應(yīng)條件相同。AQP5引物(由invitrogen公司合成),引物序列:GAPDHβ-actin:上游引物5’-GGCATGGACTGTGGTCATGA-3’;下游引物5’-TTCACCACCATGGAGAAGGC-3’;(244bp),AQP5上游引物5’-GTGACAGACAAGCCAATGGATAA-3’;下游引物5’-GCCCTCTTAATAGGAAACCAGAT-3’(287bp)。 8AQP5Western blot 取右肺下葉組織500mg加上1ml提取液用玻璃勻漿器勻漿后提取,4℃,12000r/min,離心5min,取上清液,然后加入等體積的2χSDS上樣緩沖液,在100℃水中煮沸5min。進(jìn)行凝膠電泳,每孔上樣等量的總蛋白。將蛋白轉(zhuǎn)移至PVDF膜上。用5%脫脂奶粉封閉2h后,加入1:250的第一抗體過夜,再加入1:6500HRP標(biāo)記的第二抗體,室溫振搖2h, ECL顯色。使用Gel-pro凝膠分析軟件,測定其平均光密度值(OD值),以光密度值代表AQP5蛋白的表達(dá)量。待測AQP5蛋白表達(dá)量與內(nèi)參照β-actin(GAPDH)表達(dá)量進(jìn)行對比,表示AQP5蛋白的相對表達(dá)水平。 結(jié)果: 1大鼠一般情況觀察 NPE組大鼠較對照組呼吸明顯加快、躁動,大鼠雙肺底可聞及濕羅音;各不同劑量甲強(qiáng)龍(Methylprednisolone MP)治療組大鼠呼吸無明顯加快、躁動,主要表現(xiàn)為活動減少,存活時間延長。 2肺組織形態(tài)學(xué)觀察 對照組的肺外觀呈白色,較實,沒有水腫。NPE組雙肺體積明顯增大、水腫、淤血、表面分布大片狀暗紅色出血灶,氣管內(nèi)可見泡沫樣液體。甲強(qiáng)龍各治療組較NPE組雙肺體積減小,水腫減輕,肺表面散在點狀或小片狀暗紅色出血灶?梢婋S治療量增加,出血、水腫明顯減輕。 3肺W/D重比值 NPE組W/D(6.6080±0.4319)與對照組(4.0870±0.5279)相比,明顯升高(P0.05),各甲強(qiáng)龍治療組W/D比NPE組明顯降低(P0.05),三組相比(5.8279±0.8050)、(5.2430±0.3359)、(4.5900±0.5390),MP30mg/kg治療組W/D最低(P0.05)。 4肺組織病理學(xué)改變 對照組肺泡腔無充血、出血,肺泡結(jié)構(gòu)清晰。NPE組在光鏡下肺泡失去正常的結(jié)構(gòu),肺泡壁增寬,肺泡過度擴(kuò)張,肺泡腔充滿大量出血及炎性細(xì)胞。各MP治療組與NPE組相比,病理改變明顯減輕。 5肺組織AQP5免疫組化染色 免疫組織化學(xué)染色結(jié)果以IOD值表示AQP5蛋白表達(dá)的相對強(qiáng)度,正常對照組肺組織中AQP5在肺泡Ⅰ型上皮細(xì)胞的腔頂面有廣泛而強(qiáng)烈的表達(dá)。NPE組(0.0784±0.0095)與對照組(0.5572±0.0834)相比,AQP5蛋白表達(dá)較對照組減少,染色變淺,AQP5表達(dá)明顯減弱(P0.05);甲強(qiáng)龍各治療組A組、B組、C組(0.2385±0.0676)(0.3441±0.0673)(0.4432±0.0653)較NPE組(0.0784±0.0095)AQP5表達(dá)顯著加強(qiáng)(P0.05);A組、B組、C組(0.2385±0.0676)、(0.3441±0.0673)、(0.4432±0.0653)三組相比,C組(0.4432±0.0653)AQP5密度最高,有統(tǒng)計學(xué)意義(P0.05)。 6AQP5mRNA表達(dá)水平 在287bp處可見AQP5mRNA表達(dá), NPE組與對照組相比,AQP5表達(dá)明顯減弱(P0.05);甲強(qiáng)龍各治療組較NPE組AQP5表達(dá)顯著加強(qiáng)(P0.05);A組、B組、C組三組相比,C組AQP5mRNA表達(dá)水平最高,有統(tǒng)計學(xué)意義(P0.05)。 7AQP5蛋白表達(dá)水平 NPE組(0.2165±0.0202)肺組織AQP5表達(dá)與對照組(0.6470±0.1518)相比,AQP5表達(dá)明顯減少(P0.05);甲強(qiáng)龍各治療組A組、B組、C組(0.3641±0.0202)(0.3788±0.1347)(0.5243±0.0937)肺組織AQP5表達(dá)較NPE組(0.2165±0.0202)AQP5表達(dá)明顯增強(qiáng)(P0.05);A組、B組、C組(0.3641±0.0202))(0.3788±0.1347)(0.5243±0.0937)三組相比,C組(0.5243±0.0937)表達(dá)明顯增強(qiáng),有統(tǒng)計學(xué)意義(P0.05)。 結(jié)論: 1給予腹腔注射腎上腺素注射液(1mg:1ml),肉眼可見NPE組雙肺體積明顯增大、水腫、淤血、表面分布大片狀暗紅色出血灶,氣管內(nèi)可見泡沫樣液體。HE染色發(fā)現(xiàn)對照組肺泡腔無充血、出血,肺泡結(jié)構(gòu)清晰。NPE組在光鏡下肺泡失去正常的結(jié)構(gòu),肺泡壁增寬,肺泡過度擴(kuò)張,肺泡腔充滿大量出血及炎性細(xì)胞。且肺濕/干重比明顯增加,綜上說明大鼠NPE模型制備成功。 2腎上腺素誘導(dǎo)的神經(jīng)源性肺水腫大鼠肺組織AQP5表達(dá)較正常對照組顯著降低,提示AQP5在肺臟的水液平衡中起作用,在神經(jīng)源性肺水腫時是一種保護(hù)蛋白。因而我們推測AQP5的表達(dá)減少導(dǎo)致肺泡水清除率能力下降,推測可能導(dǎo)致神經(jīng)源性肺水腫的形成。 3在應(yīng)用甲潑尼龍琥珀酸鈉治療后可使神經(jīng)源性肺水腫大鼠肺濕/干比值(W/D)降低,AQP5表達(dá)上升,肺水腫減輕,說明甲潑尼龍琥珀酸鈉對AQP5的表達(dá)有上調(diào)作用。推測可能通過上調(diào)AQP5的含量或者活性,增強(qiáng)肺水腫肺泡水清除率,從而治療神經(jīng)源性肺水腫,隨著甲潑尼龍琥珀酸鈉劑量的增加,AQP5表達(dá)增加,肺泡水清除率能力增加,從而肺水腫程度減輕?赡苁侵委煼嗡[的有效途徑。
【關(guān)鍵詞】:神經(jīng)源性肺水腫 腎上腺素 水通道蛋白-5 甲潑尼龍琥珀酸鈉 大鼠
【學(xué)位授予單位】:河北醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號】:R725.6
【目錄】:
- 摘要4-9
- ABSTRACT9-16
- 前言16-17
- 材料與方法17-27
- 結(jié)果27-29
- 附圖29-35
- 附表35-37
- 討論37-40
- 結(jié)論40-41
- 參考文獻(xiàn)41-43
- 綜述 EV71 在手足口病中的研究進(jìn)展43-52
- 參考文獻(xiàn)49-52
- 致謝52-53
- 個人簡歷53
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號:820121
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