NFAT5在海水淹溺性肺損傷中作用機制的研究
本文選題:海水淹溺型肺損傷 + 海水淹溺型肺水腫; 參考:《第四軍醫(yī)大學(xué)》2013年碩士論文
【摘要】:研究背景: 海水淹溺是航海作業(yè)環(huán)境常見的意外事故,也是軍隊海上作戰(zhàn)戰(zhàn)斗減員的主要原因之一。人體吸入海水后,引起肺順應(yīng)性改變、海水淹溺型肺水腫、肺內(nèi)分流、低氧血癥及酸中毒,若不及時處理可導(dǎo)致全身臟器不可逆的損害。其中海水淹溺后造成的肺水腫(pulmonary edema induced by seawater drowning,PE-SWD)和炎癥,經(jīng)過海水淹溺型急性肺損傷(seawater aspiration induced acute lung injury,SWD-ALI)階段進一步發(fā)展為海水淹溺型急性呼吸窘迫綜合征(seawater aspiration induced acuterespiratory distress syndrome,SWD-ARDS),救治起來極為困難,病死率極高。有研究報道,NFAT5是哺乳動物體內(nèi)唯一已知的滲透壓轉(zhuǎn)錄相關(guān)因子,高滲可以導(dǎo)致細胞皺縮,線粒體去極化,DNA損傷,最終造成細胞凋亡,NFAT5則是負責(zé)在這種條件下維持細胞內(nèi)外滲透壓的平衡。最近研究表明,NFAT5通過刺激前炎因子的表達,在炎癥疾病中扮演著重要的角色,F(xiàn)廣泛報道的海水淹溺型肺損傷的發(fā)病機制并不完善,治療也具有一定的限制性,效果并不十分理想。因此,正確認識海水淹溺導(dǎo)致肺損傷的機理是及時有效治療海水吸入所致急性肺損傷的基礎(chǔ),對海水淹溺型肺損傷發(fā)病機制的進一步研究具有十分重要的臨床指導(dǎo)意義。本課題結(jié)合海水本身的高滲特征和肺損傷發(fā)病的普遍機理,致力于找到海水這一特殊液體引起急性肺損傷的具體發(fā)病機制。實驗?zāi)康模?本實驗研究了NFAT5在海水淹溺型肺損傷中所扮演的重要角色,通過復(fù)制SWD-ALI大鼠模型,觀察NFAT5及有機滲透物質(zhì)在海水淹溺發(fā)生后表達的變化,以及其對山梨醇轉(zhuǎn)運蛋白,;撬徂D(zhuǎn)運蛋白,醛糖還原酶等有機滲透物質(zhì)轉(zhuǎn)運蛋白的調(diào)控,探討NFAT5在海水淹溺型肺損傷發(fā)生后對肺水腫的減輕機制。并探索NFAT5在海水淹溺發(fā)生后炎癥環(huán)節(jié)中,所扮演的重要角色。實驗方法: 體內(nèi)實驗: 復(fù)制SD大鼠海水淹溺肺損傷模型,將56只180-200gSD大鼠隨機分為7組,對照組,海水淹溺1h組,2h組,3h組,4h組,5h組,6h組,每組8只。按1ml/kg給予大鼠3%戊巴比妥鈉進行麻醉后,經(jīng)氣管注入新鮮配制海水(4ml/kg)。根據(jù)不同時間點的選擇,處死動物后,取左下肺組織行HE染色,觀察病理變化。右下肺組織稱重,烘干,進行濕/干比值的檢測。大鼠處死后的肺組織分塊并保存于-80°C冰箱,分別用于ELISA檢測炎癥因子變化,WesternBlot、免疫組化檢測NFAT5蛋白含量變化,實時定量PCR在mRNA水平檢測NFAT5及滲透壓相關(guān)轉(zhuǎn)運蛋白的變化,有機滲透物質(zhì)如山梨醇、;撬、甜菜堿變化,由液相質(zhì)譜聯(lián)用法進行檢測。體外實驗: A549細胞的培養(yǎng)及處理:使用RPMI1640培養(yǎng)液培養(yǎng)A549細胞,在進行海水干 預(yù)前行MTT試驗,向培養(yǎng)液中加入不同比例海水,觀察不同濃度海水對細胞的抑制率,選擇合適濃度進行實驗。(1)觀察不同滲透壓對A549細胞的影響:選擇20%,30%,40%,50%濃度梯度海水干預(yù)細胞,培養(yǎng)6h,行WesternBlot及實時定量PCR觀察細胞NFAT5在蛋白及mRNA水平的變化。(2)觀察不同海水干預(yù)時間對A549細胞的影響:選擇30%濃度海水,分為4h,6h,8h,10h,12h組,行WesternBlot及實時定量PCR觀察細胞NFAT5在蛋白及mRNA水平的變化。(3)ELISA檢測不同滲透壓及時間對A549細胞進行干預(yù)后IL-6,IL-1β,TNF-α在細胞上清液中的變化。 實驗結(jié)果: 體內(nèi)實驗: 大鼠注入海水后,肺組織W/D,ELI較對照組顯著增加(p0.01),高滲刺激后滲透壓保護基因NFAT5蛋白及mRNA表達量增加,同時,,有機滲透物質(zhì)和滲透壓相關(guān)轉(zhuǎn)運蛋白含量也隨NFAT5的增加而增加。隨時間的變化,肺水腫程度減輕。根據(jù)ELISA,HE染色,實時定量PCR結(jié)果,發(fā)現(xiàn)炎癥反應(yīng)在4h時開始加重。 體外實驗: 通過Western blot和qRT-PCR檢測,發(fā)現(xiàn)隨滲透壓的升高及培養(yǎng)時間的延長,NFAT5及滲透壓相關(guān)轉(zhuǎn)運蛋白表達量均增加。ELISA結(jié)果顯示,隨NFAT5的升高,IL-6,IL-1β,TNF-α前炎因子的生成量增多。實驗結(jié)論: NFAT5在海水淹溺型肺損傷的發(fā)生機制中發(fā)揮著重要作用,在肺水腫發(fā)生過程中,NFAT5通過對SMIT、BGT1、AR等滲透壓相關(guān)轉(zhuǎn)運蛋白的調(diào)控,致使山梨醇,;撬,甜菜堿等有機滲透物質(zhì)的增加。NFAT5通過在高滲條件下維持細胞內(nèi)外滲透壓的平衡,減輕了肺水腫。但隨著時間的變化,在4h時,IL-6,IL-1β,TNF-α等前炎因子的生成量顯著增多,這與NFAT5的過度表達有著密切的關(guān)系。
[Abstract]:Background of Study :
The study shows that NFAT5 is the only known osmotic pressure transcription related factor in mammals . The mechanism of pulmonary edema induced by seawater drowning is not perfect . It is very important to study the pathogenesis of acute lung injury caused by seawater drowning .
In this paper , the role of NFAT5 in seawater drowning induced lung injury was studied . By means of the model of SWD - ALI rats , the changes of NFAT5 and its expression after seawater drowning were observed , and the mechanism of NFAT5 in the pathogenesis of pulmonary edema after seawater drowning was discussed .
In vivo experiment :
The rats were randomly divided into seven groups : control group , seawater drowning 1h group , 2h group , 3h group , 4h group , 5h group and 6h group .
Culture and treatment of A549 cells : The A549 cells were cultured with RPMI1640 medium and dried in seawater .
The effects of different osmotic pressures on A549 cells were observed . ( 1 ) The effects of different osmotic pressures on A549 cells were observed . ( 1 ) The effects of different osmotic pressures on A549 cells were observed : ( 2 ) The changes of the levels of NFAT5 protein and mRNA were observed at 6h , 6h , 8h , 10h , 12h , Western Blot and real - time quantitative PCR .
Experimental results :
In vivo experiment :
The expression of NFAT5 protein and mRNA in lung tissue were increased significantly after injection of seawater into seawater . The contents of NFAT5 and NFAT5 increased with the increase of NFAT5 . At the same time , the levels of organic and osmotic pressure - related transport proteins increased with the increase of NFAT5 . The results of ELISA , HE staining and real - time quantitative PCR showed that inflammatory reaction began to aggravate at 4h .
In vitro experiments :
By Western blot and qRT - PCR , the expression of NFAT5 and osmotic pressure - related transport proteins increased with the increase of osmotic pressure and the incubation time . The results showed that IL - 6 , IL - 1尾 , TNF - 偽 pro - inflammatory factors increased with the increase of NFAT5 . The results showed that :
NFAT5 plays an important role in the pathogenesis of seawater drowning type lung injury . During the course of pulmonary edema , NFAT5 can regulate osmotic pressure related transport protein such as SMIT , BG T1 , AR and so on . NFAT5 reduces pulmonary edema by maintaining the balance of osmotic pressure inside and outside of cells under hyperosmotic condition . However , the amount of pro - inflammatory factors such as IL - 6 , IL - 1尾 , TNF - 偽 is significantly increased at 4 h , which is closely related to the overexpression of NFAT5 .
【學(xué)位授予單位】:第四軍醫(yī)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號】:R649.3
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本文編號:1898085
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