本文關(guān)鍵詞：血紅素氧合酶1對(duì)內(nèi)毒素致急性肺損傷大鼠的線粒體融合—分裂的影響

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【摘要】：目的急性肺損傷(acute lung injury,ALI)是指由感染、外傷、休克等多種因素導(dǎo)致的彌漫性肺實(shí)質(zhì)損傷[1],急性呼吸窘迫綜合征(acute respiratory distress syndrome,ARDS)及多器官功能衰竭(multiple organ dysfunction syndrome,MODS)是其在肺部的典型表現(xiàn)[2]。ALI時(shí)引起各種炎癥因子及細(xì)胞因子生成釋放增多,從而使肺順應(yīng)性下降、滲出性肺水腫和肺透明膜形成,出現(xiàn)呼吸窘迫和頑固性低氧血癥[3-5]。血紅素氧合酶(Heme oxygenase-1,HO)是血紅素代謝的限速酶,其代謝產(chǎn)物為膽紅素(biliverbin)、一氧化碳(carbon monoxide)和亞鐵(iron),并且目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)存在三種同工酶,分別是HO-1、HO-2和HO-3[6-8]。我們前期研究表明,HO-1可發(fā)揮重要的組織器官保護(hù)作用,是體內(nèi)重要的抗氧化應(yīng)激系統(tǒng),廣泛參與了機(jī)體多種氧化應(yīng)激損傷[9-12]。線粒體是哺乳動(dòng)物體內(nèi)高度動(dòng)態(tài)的細(xì)胞器,同時(shí)是活性氧自由基產(chǎn)生的主要場(chǎng)所,在細(xì)胞生物活動(dòng)中扮演著重要的角色,與細(xì)胞凋亡、新陳代謝、腫瘤形成和氧化應(yīng)激都存在密切聯(lián)系[13-16]。在哺乳動(dòng)物體內(nèi),線粒體融合相關(guān)蛋白主要包括線粒體融合蛋白1(mitofusin 1,Mfn1)、線粒體融合蛋白2(mitofusin 2,Mfn2)及視神經(jīng)萎縮蛋白1(optic atrophy 1,OPA1)[17-19];而線粒體的分裂主要受動(dòng)力樣蛋白1(dynamin-like protein 1,Drp1)和線粒體分裂蛋白1(fission 1,Fis1)所調(diào)控,并且Fis1介導(dǎo)線粒體分裂是依賴Drp1實(shí)現(xiàn)的[20]。然而,HO-1是否能通過調(diào)控線粒體動(dòng)力學(xué)來發(fā)揮內(nèi)毒素性急性肺損傷時(shí)的內(nèi)源性保護(hù)作用,目前國(guó)內(nèi)外未見相關(guān)報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)采用大鼠尾靜脈注射內(nèi)毒素(lipopolysaccaride,LPS)的方法復(fù)制大鼠急性肺損傷模型,6小時(shí)后頸動(dòng)脈放血處死動(dòng)物,留血觀察肺組織SOD活性、MDA含量及病理學(xué)結(jié)果的改變,并通過RT-PCR和western blot的方法探討脂多糖誘導(dǎo)HO-1表達(dá)上調(diào)后對(duì)線粒體融合-分裂的影響。方法健康雄性SD大鼠100只,體重160-180 g,隨機(jī)分成十組(n=10):空白對(duì)照(C組)、脂多糖組(L組)、脂多糖+血紅素組(LH組)、脂多糖+鋅原卟啉-IX組(LZ組)、脂多糖+血紅素+鋅原卟啉-IX+組(LHZ組)、血紅素組(H組)、鋅原卟啉-IX(Zn PP-IX組)、血紅素+鋅原卟啉-IX組(HZ組)、脂多糖+碳酸氫鈉組(LNa HCO3組)和脂多糖+氫氧化鈉組(LNa OH組)。對(duì)照(C)組大鼠尾靜脈內(nèi)注射1ml 0.9%氯化鈉溶液。L組、LH組、LZ組、LHZ組、LNa HCO3組和LNa OH組大鼠尾靜脈內(nèi)注射5mg/kg脂多糖(LPS)溶于1ml生理鹽水,復(fù)制大鼠內(nèi)毒素急性肺損傷模型。LH組、LZ組和LHZ組在大鼠尾靜脈內(nèi)注射LPS后腹腔內(nèi)分別注射氯高鐵血紅素100 mg/kg(溶于1ml NAOH)或(和)10μmol/kg鋅原卟啉-IX(溶于1ml Na HCO3)。所有大鼠在給予生理鹽水或LPS 6 h后頸動(dòng)脈放血處死,測(cè)定肺組織丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性改變;取肺組織常規(guī)制作病理切片;應(yīng)用實(shí)時(shí)熒光定量反轉(zhuǎn)錄PCR(RT-PCR)和Western blot的方法測(cè)定HO-1、線粒體分裂相關(guān)蛋白Drp1、Fis1和線粒體融合相關(guān)蛋白Mfn1、Mfn2、OPA1的m RNAs及蛋白表達(dá)改變。結(jié)果與C組相比,L組、LHZ組、LNa HCO3組和LNa OH組急性肺損傷大鼠肺組織中MDA含量顯著升高(P0.05),SOD活性顯著降低(P0.05),病理結(jié)果顯示肺組織損傷明顯增加,RT-PCR及western blot結(jié)果顯示大鼠肺組織線粒體分裂相關(guān)蛋白Drp1、Fis1表達(dá)增多(P0.05),線粒體融合相關(guān)蛋白Mfn1、Mfn2、OPA1的表達(dá)減少(P0.05)。與L組相比,LH組肺組織中MDA含量減少(P0.05),SOD活性增加(P0.05),病理結(jié)果顯示肺組織損傷有所減輕,RT-PCR及western blot結(jié)果顯示線粒體分裂相關(guān)蛋白Drp1、Fis1表達(dá)下降(P0.05),線粒體融合相關(guān)蛋白Mfn1、Mfn2、OPA1的表達(dá)升高(P0.05)。相反,與L組相比,LZ組肺組織中MDA含量增加(P0.05),SOD活性降低(P0.05),病理結(jié)果顯示肺組織損傷加重,RT-PCR及western blot結(jié)果顯示線粒體分裂蛋白Drp1、Fis1表達(dá)增加(P0.05),線粒體融合蛋白Mfn1、Mfn2、OPA1的表達(dá)減少(P0.05)。結(jié)論在內(nèi)毒素致大鼠急性肺損傷時(shí),線粒體融合蛋白Mfn1、Mfn2、OPA1的表達(dá)減少、線粒體分裂蛋白Drp1、Fis1的表達(dá)增加;HO-1表達(dá)增加可上調(diào)線粒體融合蛋白表達(dá)、下調(diào)線粒體分裂蛋白表達(dá),其內(nèi)源性器官保護(hù)作用可能與影響線粒體融合-分裂的表達(dá)相關(guān)。
【學(xué)位授予單位】：天津醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：R614;R563

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 Mohammed A Alzoghaibi;;Concepts of oxidative stress and antioxidant defense in Crohn's disease[J];World Journal of Gastroenterology;2013年39期

2 Yu-Feng Liao;Wei Zhu;Dong-Pei Li;Xiao Zhu;;Heme oxygenase-1 and gut ischemia/reperfusion injury: A short review[J];World Journal of Gastroenterology;2013年23期

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本文編號(hào)：1298066