高原肺水肿大鼠肺组织基因表达谱分析

目的利用基因芯片技术分析高原肺水肿(high altitude pulmonary edema,HAPE)大鼠模型肺组织差异表达基因,为深入探讨HAPE发生的分子机制提供新线索。方法将8周龄健康雄性SD大鼠[体质量(200±20)g]按随机数字表法分为常氧对照(NC)组、脂多糖(Lipopolysaccharide,LPS)组、低压低氧(Hypoxia)组和低压低氧复合低剂量LPS(HL)组。LPS组和HL组按照每100 g体质量尾静脉注射0.1 mL浓度为0.05%的LPS溶液,NC组和Hypoxia组给予等量生理盐水;Hypoxia组和HL组进行模拟海拔5000 m低压低氧处理6 h,NC组和LPS组于舱外同时饲养。检测肺组织的湿/干质量比(wet/dry mass ratio,WDR)、支气管肺泡灌洗液(bronchoalveolar lavage fluid,BALF)蛋白含量,HE染色观察肺组织病理改变。提取肺组织总RNA,采用Affymetrix基因芯片检测mRNA表达谱,采用Metascape在线基因注释和分析系统(http://metascape.org)对差异表达基因进行基因本体论(gene ontology,GO)和京都基因与基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)信号通路聚类分析。结果HL组大鼠肺组织表现出明显的充血、水肿、肺泡间隔增宽。与NC组比较,HL组大鼠肺WDR显著增加(P<0.01),BALF蛋白含量显著升高(P<0.05)。基因表达检测发现,相对NC组,Hypoxia组有79个基因表达上调,59个基因表达下调,LPS组473个基因表达上调,695个基因表达下调,HL组669个基因表达上调,1253个基因表达下调。GO和KEGG信号通路聚类分析显示:HL组差异表达上调基因主要富集于细胞因子介导的信号通路、对IL-1的反应、炎症反应调节等生物学过程,以及细胞因子-细胞因子受体相互作用、TNF、NF-κB、IL-17、补体和凝血级联反应等信号通路;表达下调的基因主要富集到细胞外基质组织、内皮细胞迁移调控、细胞-基质黏附等生物学过程,以及黏着斑、Wnt、cGMP-PKG、PI3K-Akt、Rap1等信号通路。HL组大鼠肺组织中NF-κB、TNF-α、IL-1β以及IL-6的mRNA表达均显著上调(P<0.01)。结论低氧复合低剂量LPS可稳定复制大鼠HAPE模型,低氧可显著增强LPS诱导的炎症、免疫反应,显著增强炎症介质的表达,促进HAPE的发生发展。

醋甲唑胺对小鼠的抗缺氧效能及在预防人群急性高原反应中的作用研究

目的研究醋甲唑胺(Methazolamide,MTZ)的抗缺氧效应及其在预防急性高原反应中的作用。方法小鼠灌胃给予MTZ后,通过密闭缺氧实验、心肌缺氧实验、大脑缺血缺氧实验、亚硝酸钠中毒实验,分别检测小鼠密闭缺氧状态下的标准耐受时间、小鼠心肌缺氧标准耐受时间、断头处死后张口动作持续时间、亚硝酸钠中毒后存活时间等指标。在高原现场比较志愿者口服MTZ或安慰剂后,急性高原病的发病率、血氧饱和度及心率。结果 MTZ 400、200、100 mg/kg组的小鼠密闭缺氧状态下的标准耐受时间均显著高于对照组[25.01(2.40)、21.11(4.64)、16.39(5.14)vs 14.62(3.62)min/100 m L,P<0.05]。同时,200 mg/kg的MTZ还可以显著延长小鼠心肌缺氧标准耐受时间[(13.08±1.35)min/100 m L vs(8.30±0.94)min/100 m L,P<0.01]和断头处死后张口动作持续时间(43.22±8.23)s vs(20.44±2.60)s,P<0.01]。人群试验表明MTZ显著降低急性高原病的发病率(19.4%vs 3.45%,P<0.05),并显著提高急进高原人群的血氧饱和度[85%(4%)vs 87%(3.5%),P<0.05],降低心率[100(17)/min vs 90(21.5)/min,P<0.05]。结论 MTZ可显著提高机体抗缺氧能力,能有效预防急性高原病。

某高原部队医院疾病谱分析及高原卫勤保障对策探索

目的调查高原部队医院保障区域内战士疾病谱构成与特点,为合理配置部队卫生资源、促进疾病防治结合、提高高原卫勤保障效能提供参考。方法提取2010年1月—2014年7月来某高原部队医院就诊战士相关数据资料,参照ICD-10国际疾病分类标准对数据资料进行系统分类。结果总共收集样本4 204份,系统整理分类前5位疾病分别是消化系统疾病、损伤中毒、呼吸系统疾病、泌尿生殖系统疾病和皮肤类疾病,合计占67.77%。结论提高部队医院为军服务质量和效能,要以消化系统、损伤类、呼吸系统、泌尿生殖系统和皮肤类疾病为重点,结合高原特殊环境,实施精准化、主动型和联动式卫勤保障模式。

TLR9-JNK信号通路调控缺氧诱导大鼠肺动脉平滑肌细胞增殖

目的研究Toll样受体-9(toll-like receptor 9,TLR9)在缺氧诱导大鼠肺动脉平滑肌细胞(rat pulmonary artery smooth muscle cells,RPASMCs)增殖中的作用及机制。方法采用MTT、Western blot、PCR法检测RPASMCs的相对增殖水平、蛋白表达水平、mRNA转录水平。①3%O_(2),36 h处理RPASMCs,构建缺氧诱导RPASMCs增殖的细胞模型,检测细胞相对增殖水平、TLR9、磷酸化c-jun氨基末端激酶(phosphorylated c-jun N-terminal kinase,p-JNK)蛋白表达水平。②缺氧条件下分别使用小干扰RNA序列(small interfering RNA sequence,siRNA)或20μmol/L TLR9激动剂ODN 1826敲低或活化TLR9,检测RPASMCs的细胞增殖水平和c-jun氨基末端激酶(c-jun N-terminal kinase,JNK)磷酸化水平。③缺氧时使用5μmol/L JNK抑制剂SP600125处理RPASMCs,检测缺氧条件下细胞相对增殖水平。④缺氧时复合使用20μmol/L TLR9激动剂ODN 1826和5μmol/L JNK抑制剂SP600125处理RPASMCs,检测RPASMCs的JNK磷酸化水平和相对增殖水平。结果缺氧组RPASMCs的相对增殖水平[(1.30±0.07),P<0.01]以及TLR9蛋白水平[(1.70±0.22),P<0.05]和JNK磷酸化[(1.83±0.18),P<0.01]都显著高于常氧组。敲低TLR9显著抑制缺氧诱导的RPASMC增殖[(0.64±0.09),P<0.01]并减少JNK磷酸化[(0.49±0.01),P<0.001]。TLR9激动剂显著促进RPASMCs增殖[(2.01±0.08),P<0.001]且增加JNK的磷酸化[(2.11±0.33),P<0.01]。JNK抑制剂抑制RPASMCs增殖[(0.70±0.06),P<0.05]。与缺氧+TLR9激动剂组相比,缺氧+TLR9激动剂+JNK抑制剂组RPASMCs JNK磷酸化[(0.82±0.14)vs(1.59±0.30),P<0.001]和相对增殖水平[(1.08±0.05)vs(1.35±0.02),P<0.001]都显著降低。结论缺氧时TLR9通过激活JNK通路促进大鼠肺动脉平滑肌细胞增殖。

7种不同组织来源细胞缺氧损伤效应评价

目的观察缺氧条件下7种不同类型细胞损伤程度,筛选对缺氧损伤敏感的细胞模型。方法选择CCD 841 CoN、GES-1、HUVEC、HEB、HEK-293、HBE和L02等7种不同组织来源的细胞,利用低氧工作站构建不同缺氧浓度(5%O_2和1%O_2)细胞缺氧模型,使用CCK-8和LDH方法检测细胞增殖及损伤情况。并用红景天(0.625μmol/L、2.5 mmol/L)和丁苯酞(1、2μmol/L)于缺氧开始时处理细胞,观察是否可改善缺氧细胞损伤。结果与21%O_2相比,1%O_2处理24 h时,HEB细胞增殖能力显著降低(P<0.05);与21%O_2相比,5%O_2与1%O_2处理24 h HEB、HUVEC、HBE、HEK-293、CCD 841 CoN、GES-1和L02细胞其上清中LDH酶活力均显著升高(P<0.05,P<0.01);在HEB细胞中,红景天(2.5 mmol/L)和丁苯酞(1μmol/L)处理可显著逆转低氧诱导的细胞增殖和细胞活力降低(P<0.05);红景天(2.5 mmol/L)和丁苯酞(1μmol/L)处理可显著逆转低氧诱导的LDH酶活力升高(P<0.05,P<0.01)。结论 HEB细胞对缺氧最为敏感,是较好的抗缺氧损伤药物效应研究细胞的模型。

热习服对大鼠高原脑水肿的预防效应及其机制研究

目的探讨热习服对大鼠高原脑水肿的预防效应及其机制。方法雄性成年SD大鼠按随机数字表法分为正常对照(C)组、热习服(HA)组(34℃,30 d)、缺氧(H)组(7 600 m,1 d)、热习服+缺氧(HHA)组(34℃30 d+7 600 m 1 d)。各组处理结束后,取脑组织比较其湿干质量比,对脑组织HE染色、FJB染色后观察病理形态学改变,透射电镜观察脑组织超微结构改变,取血液标本检测血常规、血气分析和血红蛋白氧解离曲线,同时检测脑组织中丙二醛(MDA)含量和热休克蛋白70(HSP70)及水通道蛋白4(AQP4)蛋白的表达。结果与C组(4.50±0.07)相比,H组脑组织湿干质量比(4.62±0.08)显著升高(P<0.05);HHA组脑组织湿干质量比(4.52±0.06)显著低于H组(P<0.05)。与C组相比,H组脑组织HE染色和透射电镜结果显示细胞肿胀,胞质疏松,染色质分布不均匀,核明显固缩、破裂、溶解,细胞空泡化明显,FJB染色提示神经元变性增多;与H组相比,HHA组细胞损伤、神经元变性和凋亡程度显著改善。与C组相比,H组血红蛋白、红细胞计数、红细胞压积和中性粒细胞百分比显著升高,血氧饱和度、血氧分压显著降低(P<0.05);与H组相比,HHA组血红蛋白、红细胞和红细胞压积进一步升高,但中性粒细胞百分比显著降低,血氧饱和度、血氧分压显著升高(P<0.05)。与C组相比,H组氧解离曲线发生右移;与H组相比,HHA组氧解离曲线发生右移。与C组相比,H组脑组织MDA含量和AQP4蛋白表达显著升高(P<0.05);与H组相比,HHA组MDA含量和AQP4蛋白表达显著降低,HSP70蛋白表达显著升高(P<0.05)。结论热习服可以有效预防大鼠高原脑水肿的发生,其机制与提高氧气供应、减轻氧化应激、改善细胞损伤等有关。