脂氧素A4对Ⅱ型肺泡上皮细胞-间质转化的抑制作用及其机制

目的 探讨脂氧素A4(lipoxin A4, LXA4)对Ⅱ型肺泡上皮细胞(alveolar epithelial typeⅡcell, ATⅡ)间质转化(epithelial-mesenchymal transition, EMT)的影响及可能机制。方法 将A549细胞分为对照组、转化生长因子β1(transforming growth factor, TGF-β1)组、空质粒+TGF-β1组、pcDNA3.1-Nrf2+TGF-β1组及LXA4+TGF-β1组。TGF-β1组以5 ng/mL TGF-β1干预A549细胞48 h;空质粒+TGF-β1组和pcDNA3.1-Nrf2+TGF-β1组A549细胞先分别转染空质粒或Nrf2过表达质粒,再以5 ng/mL TGF-β1干预48 h;LXA4+TGF-β1组A549细胞先用100 nmol/L LXA4预处理6 h再给予5 ng/mL TGF-β1干预48 h。光镜观察细胞形态变化,免疫印迹及免疫荧光法检测上皮标志物E钙黏蛋白(E-cadherin)、间质标志物α-平滑肌肌动蛋白(α-smooth muscle actin, α-SMA)表达;免疫印迹法检测核因子红细胞2相关因子2(nuclear factor erythroid 2-related factor 2, Nrf2)蛋白水平。结果 与对照组相比,TGF-β1组光镜下可见部分A549细胞形态从鹅卵石状变成细长不规则状,呈间质性改变,E-cadherin表达减少(P<0.05)、α-SMA表达增多(P<0.01),Nrf2蛋白水平下调(P<0.05)。与TGF-β1组相比,pcDNA3.1-Nrf2+TGF-β1组A549细胞E-cadherin表达增多(P<0.05)、α-SMA表达减少(P<0.01);LXA4+TGF-β1组A549细胞E-cadherin上调、α-SMA下调以及Nrf2蛋白水平增多(P<0.05)。结论 LXA4可抑制A549细胞发生EMT,其机制与上调Nrf2表达相关。

类视黄醇X受体对缺氧/复氧诱导的大鼠Ⅱ型肺泡上皮细胞氧化应激反应的调控作用

目的:探讨类视黄醇X受体(RXR)在缺氧/复氧(HR)诱导的大鼠Ⅱ型肺泡上皮细胞(AECⅡ)氧化应激反应中的调控作用。方法:随机将细胞实验分成5组:对照(C)组、HR组、HR+溶剂二甲基亚砜(DMSO)组(HD组)、HR+RXR激动剂9-顺式维甲酸(9-RA)组(RA组)和HR+RXR抑制剂HX531组(HX组)。采用CCK-8法检测各组细胞活力;免疫荧光法进行AECⅡ特异性指标表面活性物质蛋白A(SP-A)的鉴定和RXRα表达的观察;试剂盒检测细胞内超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量;透射电镜观察细胞内超微结构的变化;Western blot检测核因子E2相关因子2(Nrf2)蛋白水平;RT-PCR检测Nrf2的mRNA表达水平。结果:与C组相比,HR、HD、RA和HX组细胞活力均显著降低(P<0.05),SOD活性显著下降(P<0.05),MDA含量显著增高(P<0.05),Nrf2的mRNA和蛋白表达水平显著降低(P<0.05或P<0.01),RXRα的免疫荧光表达显著增加(P<0.01);与HR和HX组相比,RA组细胞活力增加(P<0.05),SOD活性上升(P<0.05),MDA含量下降(P<0.05),Nrf2的mRNA和蛋白表达水平升高(P<0.01),RXRα的免疫荧光表达显著增加(P<0.01)。结论:HR可加剧大鼠AECⅡ的氧化应激反应,RXR激动剂干预后可通过抑制氧化应激反应减轻HR引起的大鼠AECⅡ损伤。

基于Cre-loxP重组酶系统构建肺泡Ⅱ型上皮细胞特异性敲除SENP1基因小鼠

背景:前期在体外成功构建了SENP1基因沉默的人肺泡上皮细胞系,在细胞水平上研究了SENP1在高氧性肺损伤中的作用。目的:基于Cre-loxP重组酶系统构建肺泡Ⅱ型上皮细胞特异性敲除SENP1基因小鼠模型。方法:将SENP1^(flox/-)小鼠自交得到SENP1^(flox/flox)和SENP1^(flox/-)小鼠;将Sftpc-Cre^(+/+)小鼠与野生型小鼠交配获得更多的Sftpc-Cre^(+/-)小鼠。将Sftpc-Cre^(+/+)或子代Sftpc-Cre^(+/-)小鼠与SENP1^(flox/-)或子代SENP1^(flox/flox)小鼠进行杂交,获得SENP1^(flox/-)Sftpc-Cre^(+/-)双杂合小鼠。将SENP1^(flox/-)Sftpc-Cre^(+/-)小鼠与SENP1^(flox/flox)小鼠杂交,获得SENP1^(flox/flox)Sftpc-Cre^(+/-)小鼠。剪鼠尾提取基因组DNA,行PCR扩增,扩增产物经琼脂糖凝胶电泳确定小鼠基因型。取SENP1^(flox/flox)和SENP1^(flox/flox)Sftpc-Cre^(+/-)小鼠肺组织行免疫荧光双标实验及Western blot以验证SENP1敲除效果;取SENP1^(flox/flox)和SENP1^(flox/flox)Sftpc-Cre^(+/-)小鼠心、肝、肺、肾组织行苏木精-伊红染色以观察两组小鼠各脏器的组织形态。结果与结论:琼脂糖凝胶电泳正确筛选出SENP1^(flox/flox)Sftpc-Cre^(+/-)小鼠。免疫荧光双标实验显示,与SENP1^(flox/flox)小鼠相比,SENP1^(flox/flox)Sftpc-Cre^(+/-)小鼠肺组织中SENP1的平均荧光强度降低(P<0.01),且SENP1和Sftpc未见明显共定位(P<0.01)。Western blot结果显示,与SENP1^(flox/flox)小鼠相比,SENP1^(flox/flox)Sftpc-Cre^(+/-)小鼠肺组织中SENP1蛋白表达降低(P<0.001)。苏木精-伊红染色结果显示SENP1^(flox/flox)和SENP1^(flox/flox)Sftpc-Cre^(+/-)小鼠的心、肝、肺和肾脏组织形态无明显改变。该研究利用Cre-loxP重组酶系统成功构建了肺泡Ⅱ型上皮细胞特异性敲除SENP1基因小鼠,为后续研究SENP1基因在以肺泡Ⅱ型上皮细胞为主要损伤细胞的肺疾病如支气管肺发育不良、特发性肺纤维化中的作用提供了良好的工具。

人羊膜间充质干细胞对松木屑烟雾溶液染毒大鼠肺泡Ⅱ型上皮细胞增殖、凋亡及炎症因子影响的研究

背景烟雾吸入性肺损伤在烧伤患者中较为常见,吸入的有毒气体、颗粒等易引起急性肺损伤(acute lung injury,ALI),目前无特异性治疗方法。目的研究人羊膜间充质干细胞(human amniotic mesenchymal stem cells,hAMSCs)对松木屑烟雾溶液染毒大鼠肺泡Ⅱ型上皮细胞(alveolar typeⅡepithelial cells,AT-Ⅱ)增殖、凋亡及炎症因子的影响。方法采用酶消化法分离培养hAMSCs和AT-Ⅱ,采用流式细胞术和免疫荧光分别鉴定hAMSCs和AT-Ⅱ;松木屑烟雾溶液染毒AT-Ⅱ复制烟雾诱导的细胞损伤。实验细胞分为对照组(无血清DMEM/F12)、致伤组(0.75‰松木屑烟雾溶液染毒)和治疗组(0.75‰松木屑烟雾溶液染毒,hAMSCs与AT-Ⅱ共培养)。采用CCK-8检测细胞的增殖活性;Annexin V-FITC/PI染色检测细胞凋亡;Elisa检测炎症因子肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白细胞介素(interleukin,IL)-6和IL-10的表达。结果与对照组比较,致伤组AT-Ⅱ的活性降低(P<0.01),经hAMSCs治疗后,与致伤组比较,AT-Ⅱ细胞活性增加(P<0.01);致伤组细胞的凋亡率在12 h和24 h均增加(P<0.01),hAMSCs治疗后细胞凋亡率降低(P<0.01);细胞致伤后炎症因子TNF-α、IL-6和IL-10的含量增加(P<0.05),经hAMSCs共培养12 h和24 h后,促炎因子TNF-α和IL-6的表达均下调(P<0.05),IL-10含量增加(P<0.05)。结论hAMSCs可以促进松木屑烟雾溶液诱导的AT-Ⅱ增殖和抑制细胞凋亡,可能与调节炎症因子的表达有关,为探究hAMSCs治疗烟雾引起的急性肺损伤提供理论依据。

膜联蛋白A1拟肽AC2-26调控ERK/NF-κB信号通路改善体外循环血清诱导大鼠肺泡Ⅱ型上皮细胞损伤

目的探究AC2-26对体外循环(CPB)血清诱导的大鼠肺泡Ⅱ型上皮细胞损伤的影响及其作用机制。方法收集16例风湿性心脏病手术患者CPB停机后的无菌血液并分离血清,建立体外循环血清诱导大鼠肺泡Ⅱ型上皮细胞损伤模型。提取健康SD大鼠原代肺泡Ⅱ型上皮细胞,培养72 h后,随机分为5组即对照组(C组),肺泡Ⅱ型上皮细胞(AECⅡ)损伤组(M组),AC2-26+AECⅡ损伤组(A组),AECⅡ损伤+Boc2组(B组),AC2-26+AECⅡ损伤+Boc2组(A+B组)。CCK-8、流式细胞术检测各组细胞增殖、凋亡情况;免疫荧光检测各组肺泡Ⅱ型上皮细胞甲酰肽受体2(FPR2)和肺泡表明活性物质(SPC)表达情况;透射电镜观察肺泡Ⅱ型上皮细胞板层小体的影响;Western blot检测各组肺泡Ⅱ型上皮细胞ERK、NF-κB表达情况。结果应用AC2-26后,CPB血清诱导的肺泡Ⅱ型上皮细胞增殖率明显升高,凋亡率明显降低(P<0.05),AC2-26明显抑制ERK及NF-κB蛋白的磷酸化(P<0.05),促进SPC的表达,改善细胞内板层小体结构及形态,这一现象可被甲酰肽受体抑制剂Boc2阻断。结论AC2-26可以减轻CPB血清诱导肺泡Ⅱ型上皮细胞损伤,其作用机制可能与FPR2调节ERK、NF-κB信号通路有关。

重症急性胰腺炎肺损伤发病机制中的肺泡Ⅱ型上皮细胞凋亡的作用及乌司他丁干预的实验研究

目的探讨重症急性胰腺炎(SAP)发病机制中其肺泡Ⅱ型上皮细胞凋亡的作用并对乌司他丁对其干预的作用进行分析。方法将42只健康大鼠随机分为3组,分别为假手术组、模型组与乌司他丁干预组,每组14只,以向大鼠十二指肠乳头内侧胰胆管注射脱氧胆酸钠建立SAP大鼠模型,假手术组大鼠仅打开大鼠腹腔轻轻翻动其胰腺后关闭腹腔,乌司他丁干预组于大鼠建模后给予乌司他丁注射。对几组大鼠术后肺组织及胰腺组织的病理变化及相关指标差异进行分析。结果与假手术组比较,SAP组及乌司他丁干预组TNF⁃α、AMY及MDA水平明显更高,乌司他丁干预组与SAP组比较,TNF⁃α、AMY及MDA水平明显更低(P<0.05)。SAP大鼠伴随着明显的肺损伤状况,假手术组、SAP组、乌司他丁干预组肺湿/干比值分别为3.62±0.56、6.48±0.77、4.69±0.63,血气指标PaCO_(2)、PaO_(2)分别为(31.25±1.03)mmHg、(106.52±2.03)mmHg,(48.67±2.01)mmHg、(73.57±2.44)mmHg和(35.22±1.32)mmHg、(90.22±3.01)mmHg),SAP组及乌司他丁干预组大鼠肺湿/干比值及PaCO_(2)明显上升,PaO_(2)明显下降,相较于SAP组,乌司他丁干预组大鼠的肺湿/干比值及PaCO_(2)更低,PaO_(2)更高(P<0.05)。假手术组大鼠肺泡Ⅱ型上皮细胞凋亡率[(3.58±0.57)%]及Ca^(2+)浓度[(34.52±2.35)%]均显著低于SAP组凋亡率[(29.67±4.52)%]及Ca^(2+)浓度[(82.66±4.66)%]及乌司他丁干预组凋亡率[(14.62±3.67)%]及Ca^(2+)浓度[(46.77±5.02)%],乌司他丁干预组大鼠肺泡Ⅱ型上皮细胞凋亡率及Ca^(2+)浓度显著低于SAP组(P<0.05)。假手术组大鼠Caspasee⁃8、BaxmRNA表达均显著低于SAP组及乌司他丁干预组,乌司他丁干预组大鼠Caspasee⁃8、BaxmRNA表达显著低于SAP组(P<0.05)。SAP肺损伤大鼠线粒体细胞破坏明显,乌司他丁对减少线粒体细胞破坏数量具有明显作用。结论SAP肺损伤中肺泡Ⅱ型上皮细胞凋亡可能参与了其作用机制,TNF⁃α、AMY、MDA、Caspasee⁃8、BaxmRNA在肺损伤机制中存在重要作用,乌司他丁干预有利于缓解SAP肺损伤状况,有利于控制病情进展。

右美托咪定通过调控白细胞介素-17及转化生长因子-β1/Smad蛋白3信号通路对脂多糖诱导Ⅱ型肺泡上皮细胞损伤的影响

目的探讨右美托咪定介导白细胞介素(IL)-17对脂多糖(LPS)诱导的人Ⅱ型肺泡上皮A549细胞(以下简称“A549细胞”)炎症、增殖、迁移、上皮间质转化及转化生长因子-β1(TGF-β1)/Smad蛋白3(Smad3)信号通路的调控作用。方法体外培养A549细胞,将其分为对照组(不做干预)、LPS组(10.00μg/ml LPS)和实验组(10.00μg/ml LPS+1.25、2.50、5.00、10.00μg/ml右美托咪定),分别采用CCK-8试剂盒和反转录-聚合酶链反应(RT-qPCR)法测定细胞活力和IL-17 mRNA表达水平以筛选右美托咪定最适实验浓度;随后将细胞分为对照组、LPS组、IL-17组、右美托咪定组和IL-17+右美托咪定组,干预24 h。酶联免疫吸附试验(ELISA)检测炎症因子IL-17、IL-8和IL-6的表达水平;5-乙炔基-2'脱氧尿嘧啶核苷(EdU)试剂盒用来检测细胞增殖率;划痕实验用来检测细胞迁移率;蛋白免疫印迹(WB)法测定肺泡上皮间质转化(EMT)相关蛋白、TGF-β1/Smad3通路相关蛋白及IL-17蛋白表达水平。结果右美托咪定逆转了LPS对A549细胞活力的抑制作用和IL-17 mRNA表达水平的促进作用,且10.00μg/ml浓度的右美托咪定组的效果最好,因此选择10.00μg/ml右美托咪定用于后续实验。LPS组细胞中IL-17、IL-8、IL-6表达水平、细胞迁移率、N-钙黏蛋白、波形蛋白、纤维粘连蛋白(FN)、Smad3的磷酸化(p-Smad3)/Smad3、TGF-β1和IL-17蛋白表达水平高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);LPS组细胞增殖率、E-钙黏蛋白和Smad7蛋白表达水平低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。IL-17+右美托咪定组IL-17、IL-8、IL-6表达水平、细胞迁移率、N-钙黏蛋白、波形蛋白、FN、p-Smad3/Smad3、TGF-β1和IL-17蛋白表达水平低于LPS组,差异有统计学意义(P<0.05);IL-17+右美托咪定组细胞增殖率、E-钙黏蛋白和Smad7蛋白表达水平高于LPS组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论右美托咪定通过抑制IL-17的分泌恢复LPS诱导的人Ⅱ型肺泡上皮细胞损伤,促进LPS诱导的人Ⅱ型肺泡上皮细胞增殖并抑制其迁移和EMT进程,其作用机制与抑制TGF-β1/Smad3通路的信号转导有关。

lncRNA LUCAT1靶向miR-203a-3p影响LPS诱导的Ⅱ型肺泡上皮细胞凋亡和炎症反应的分子机制研究

目的探讨长链非编码RNA(lncRNA)LUCAT1靶向miR-203a-3p对LPS诱导的Ⅱ型肺泡上皮细胞凋亡和炎症反应的影响。方法qRT-PCR检测脓毒症急性肺损伤患者外周血中和不同浓度(7.5、15、30 mg/L)LPS处理Ⅱ型肺泡上皮细胞中lncRNA LUCAT1和miR-203a-3p表达水平。用30 mg/L LPS处理Ⅱ型肺泡上皮细胞,细胞分为NC组、LPS组、si-NC+LPS组、silncRNA LUCAT1+LPS组、miR-NC+LPS组、miR-203a-3p+LPS组、anti-miR-NC+si-lncRNA LUCAT1+LPS组、anti-miR-203a-3p+si-lncRNA LUCAT1+LPS组。q RT-PCR检测lncRNA LUCAT1和miR-203a-3p表达水平;流式细胞术检测细胞凋亡;Western blot检测Cleaved-caspase-3蛋白表达;ELISA检测TNF-α、IL-6、IL-1β含量;双荧光素酶报告实验检测lncRNA LUCAT1和miR-203a-3p靶向关系。结果在脓毒症急性肺损伤患者外周血中及不同浓度LPS处理Ⅱ型肺泡上皮细胞中lncRNA LUCAT1表达水平增加,miR-203a-3p表达水平降低。LPS增加Ⅱ型肺泡上皮细胞凋亡率、Cleaved-caspase-3蛋白表达水平,增多TNF-α、IL-6、IL-1β含量;干扰lncRNA LUCAT或过表达miR-203a-3p降低LPS诱导的Ⅱ型肺泡上皮细胞凋亡率、Cleaved-caspase-3蛋白表达水平,减少TNF-α、IL-6、IL-1β含量。lncRNA LUCAT1通过调控miR-203a-3p表达,抑制anti-miR-203a-3p可以逆转干扰lncRNA LUCAT1对LPS诱导的Ⅱ型肺泡上皮细胞凋亡和炎症反应的影响。结论lncRNA LUCAT1通过靶向负调控miR-203a-3p减弱LPS诱导的Ⅱ型肺泡上皮细胞凋亡和炎症反应。

高氧诱导大鼠肺泡Ⅱ型细胞内质网自噬与其功能的关系

目的探讨不同时间高浓度氧对肺泡Ⅱ型细胞(AECII)内质网自噬与肺泡表面活性物质产生功能之间的关系。方法将大鼠RLE-6TN细胞分为对照组(C组,21%O2常规培养72 h)、高氧H1、H2、H3、H4组(95%O2分别培养12、24、48、72 h)。实时荧光定量PCR法检测内质网自噬受体ATL3、CCPG1、FAM134B、RTN3、SEC62的mRNA水平,Western blot法检测内质网自噬相关蛋白ATL3、CCPG1、FAM134B、RTN3、SEC62的水平,ELISA法检测各组二棕榈酰卵磷脂(DPPC)水平。结果与C组相比,H1组ATL3、SEC62的mRNA水平、CCPG1的蛋白水平、DPPC产量下降(P<0.05),CCPG1、FAM134B、RTN3的mRNA水平、ATL3、FAM134B、RTN3、SEC62的蛋白水平显著下降(P均<0.01);H2组ATL3、CCPG1、FAM134B、RTN3、SEC62的mRNA水平、ATL3、CCPG1、FAM134B、RTN3、SEC62的蛋白水平差异无统计学意义(P均>0.05),DPPC产量增高(P<0.05);H3、H4组ATL3、CCPG1、FAM134B、RTN3、SEC62的mRNA水平、ATL3、CCPG1、FAM134B、RTN3、SEC62的蛋白水平、DPPC产量显著下降(P均<0.01)。与H1组相比,H2组CCPG1、FAM134B的mRNA水平、ATL3、RTN3的蛋白水平、DPPC产量显著增高(P<0.01),SEC62的蛋白水平增高(P<0.05);H3组ATL3、SEC62的蛋白水平显著下降(P<0.01),RTN3的mRNA水平、RTN3的蛋白水平下降(P<0.05);H4组ATL3的mRNA水平、CCPG1的蛋白水平下降(P<0.05)、RTN3的mRNA水平、ATL3、RTN3、SEC62的蛋白水平显著下降(P<0.01)。与H2组相比,H3组、H4组ATL3、CCPG1、FAM134B、RTN3的mRNA水平、ATL3、RTN3、SEC62的蛋白水平、DPPC产量显著下降(P均<0.01);H4组SEC62的mRNA水平下降(P<0.05);H3组CCPG1、FAM134B的蛋白水平下降(P<0.05);H4组CCPG1、FAM134B的蛋白水平显著下降(P<0.01);与H3组相比,H4组ATL3、RTN3、SEC62的蛋白水平显著下降(P<0.01);其余各组差异均无统计学意义(P均>0.05)。结论高氧12 h AECII内质网自噬水平、DPPC产量下降;高氧24 h AECII内质网自噬水平恢复到基础值,DPPC产量达到峰值,48 h后内质网自噬水平、DPPC产量再次下降,72 h后AECII内质网自噬水平、DPPC产量衰减仍保持较低水平,AECII内质网自噬与其功能密切相关。

欧前胡素衍生物对COPD肺泡Ⅱ型细胞活性及耐药蛋白的影响

目的探究欧前胡素衍生物(IMP-1)对慢性阻塞性肺疾病(COPD)肺泡Ⅱ(ATⅡ)型细胞活性及耐药蛋白的影响。方法ATⅡ型细胞分为空白组(常规培养基进行培养的生长良好的ATⅡ型细胞)、香烟烟雾提取物(CSE)组(加入2%CSE诱导培养)、IMP-1组(采用10μmol/L的IMP-1干预经CSE诱导的ATⅡ型细胞)。采用四甲基偶氮唑盐(MTT)法测定ATⅡ型细胞24 h、48 h、72 h增殖率,Hoechst 33342染色法检测ATⅡ型细胞凋亡率,流式细胞分析仪分析各周期细胞占比,软琼脂克隆形成实验检测ATⅡ型细胞克隆数量,Western blot法检测多耐药基因1(MDR1)及多药耐药相关蛋白1(MRP1)蛋白表达水平。结果与空白组比较,CSE组细胞凋亡率、ATⅡ型细胞周期G0/G_(1)期占比升高,在24 h、48 h、72 h细胞的增殖率和S、G_(2)/M期占比降低(P<0.05);与CSE组比较,IMP-1组细胞增殖率和S、G_(2)/M期占比及细胞克隆数量升高,ATⅡ型细胞周期G0/G_(1)期占比和MDR1、MRP1蛋白降低(P<0.05)。结论IMP-1可能通过下调CSE诱导的ATⅡ型细胞的MDR1、MRP1蛋白表达,从而抑制细胞的异常活化,增加其凋亡。

麦味养肺汤通过调控p53/p21信号通路抑制Ⅱ型肺泡上皮细胞衰老抗肺纤维化的作用机制研究

目的探讨麦味养肺汤(麦冬、五味子、党参等)通过调控p53/p21信号通路抑制Ⅱ型肺泡上皮细胞(AECⅡ)衰老抗肺纤维化的作用机制。方法将C57BL/6小鼠随机分为空白组、模型组、麦味养肺汤组(60 g·kg^(-1)·d^(-1))和阳性对照组(吡非尼酮,0.3 g·kg^(-1)·d^(-1)),每组6只。采用气管滴注博来霉素(5 mg·kg-1)复制肺纤维化小鼠模型;造模后次日开始灌胃给药,每日1次,连续给药21 d。检测并记录小鼠肺顺应性与肺阻力的变化;活体micro-CT成像法检测小鼠肺组织纤维化程度;采用HE、Masson染色法观察、评估肺组织炎症和纤维化程度;免疫组织化学法测定肺组织中Ⅰ/Ⅲ型胶原的表达;β-半乳糖苷酶(SA-β-gal)染色法测定肺组织细胞衰老情况;ELISA法测定肺组织中羟脯氨酸(Hyp)的含量;Western Blot法测定肺组织中Fibronectin、Vimentin、α-SMA、p53、p21、p16、SP-C蛋白表达;免疫荧光法检测小鼠肺组织中p21、p16及SP-C的表达。结果与空白组比较,模型组小鼠体质量显著下降(P<0.01),肺组织中炎症及纤维化评分均显著升高(P<0.01);肺顺应性显著下降(P<0.01),肺阻力显著增加(P<0.01);肺组织中Ⅰ/Ⅲ型胶原沉积量及Hyp含量显著增加(P<0.01);肺组织中Fibronectin、Vimentin、α-SMA蛋白表达显著上调(P<0.01);肺组织呈大面积SA-β-gal蓝染,细胞衰老程度明显,肺组织中p53、p21、p16等衰老相关蛋白表达显著上调(P<0.01);肺组织中p21、p16的红色荧光表达明显增强,Merge图像显示p21、p16与SP-C共染的橙色荧光明显增多,SP-C蛋白表达显著下调(P<0.01)。与模型组比较,麦味养肺汤组小鼠的体质量明显升高(P<0.05),肺组织中炎症及纤维化评分均明显降低(P<0.05,P<0.01);肺顺应性明显上升(P<0.05),肺阻力显著下降(P<0.01);肺组织中Ⅰ/Ⅲ型胶原沉积量及Hyp含量显著减少(P<0.01);肺组织中Fibronectin、Vimentin、α-SMA蛋白表达明显下调(P<0.05);肺组织SA-β-gal蓝染明显减轻,细胞衰老程度得到明显改善,肺组织中p53、p21、p16蛋白表达明显下调(P<0.05,P<0.01);肺组织中p21与p16的红色荧光表达明显下调,Merge图像显示p21、p16与SP-C共染的橙色荧光明显减少,SP-C蛋白表达明显上调(P<0.05)。结论麦味养肺汤能够减轻博来霉素诱导肺纤维化小鼠的肺组织炎症反应,改善胶原沉积,促进肺功能,可能与调控p53/p21信号通路抑制AECⅡ衰老有关。

不同浓度PM_(2.5)对小鼠肺泡Ⅱ型上皮细胞MLE-12的损伤作用及SP-B表达影响

目的探讨不同浓度细颗粒物(PM_(2.5))对小鼠肺泡Ⅱ型上皮细胞MLE-12的损伤作用及肺表面活性蛋白-B(SP-B)表达的影响。方法将肺泡Ⅱ型上皮细胞MLE-12分为实验组和对照组。实验组采用加入12.5、25、50、100、200μg/mL PM_(2.5)混悬液的DMEM完全培养基培养,对照组采用DMEM完全培养基培养。培养24 h或48 h后,采用光学显微镜观察细胞形态,透射电镜观察细胞超微结构,RTCA仪观察细胞增殖能力;Western blotting法检测细胞中SP-B蛋白;qRT-PCR法检测细胞中SP-B mRNA。结果随着PM_(2.5)浓度的升高,实验组细胞形态和超微结构受损程度逐渐加重,可见板层小体受损等细胞器损伤现象,对照组细胞形态和超微结构正常;与对照组相比,PM_(2.5)呈浓度依赖性抑制实验组细胞的增殖。与对照组相比,实验组细胞SP-B蛋白和mRNA表达呈浓度依赖性下调(P均<0.05)。结论PM_(2.5)可呈剂量依赖性损伤小鼠肺泡Ⅱ型上皮细胞MLE-12,并下调SP-B表达。

薄荷脑通过miR-1247-3p/PI3K/Akt通路影响LPS诱导的Ⅱ型肺泡上皮细胞凋亡和炎症反应的分子机制研究

目的:探讨薄荷脑对脂多糖(LPS)诱导的Ⅱ型肺泡上皮(AT-Ⅱ)细胞凋亡和炎症反应的影响及分子机制。方法:以5、10、15 mg/L的LPS处理AT-Ⅱ细胞,CCK-8法检测细胞活性;将AT-Ⅱ细胞随机分为对照(NC)组、15 mg/L LPS组、1、5、10µmol/L薄荷脑+15 mg/L LPS组、anti-miR-NC+15 mg/L LPS组、anti-miR-1247-3p+15 mg/L LPS组、miR-NC+10µmol/L薄荷脑+15 mg/L LPS组、miR-1247-3p+10µmol/L薄荷脑+15 mg/L LPS组;采用流式细胞术检测细胞凋亡;ELISA检测TNF-α、IL-6、IL-1β水平;Western blot检测蛋白表达;RT-qPCR检测miR-1247-3p表达水平。结果:不同浓度LPS处理后AT-Ⅱ细胞活性降低(P<0.05)。LPS诱导的AT-Ⅱ细胞中Cleaved-caspase-3表达水平及细胞凋亡率升高,TNF-α、IL-6、IL-1β水平升高,miR-1247-3p表达水平升高,p-PI3K、p-Akt蛋白表达水平降低(P<0.05)。不同浓度薄荷脑处理及miR-1247-3p低表达后,Cleaved-caspase-3表达水平及细胞凋亡率降低,TNF-α、IL-6、IL-1β水平降低(P<0.05)。miR-1247-3p高表达逆转了薄荷脑对LPS诱导的AT-Ⅱ细胞凋亡、炎症反应及对p-PI3K、p-Akt表达水平的影响。结论:薄荷脑通过miR-1247-3p/PI3K/Akt通路抑制LPS诱导的AT-Ⅱ细胞凋亡和炎症反应。

p53信号通路在MTB感染肺泡Ⅱ型上皮细胞系A549中的免疫调控作用

【目的】探讨p53通路在结核分枝杆菌(MTB)感染肺泡Ⅱ型上皮细胞(AECⅡ)中的免疫调控作用。【方法】将供试的p53基因过表达和干扰载体转染293T细胞,对其作用效果进行验证。利用脂质体分别转染p53基因过表达和干扰载体到AECⅡ细胞系A549中,建立p53基因过表达和干扰A549系模型细胞。用牛结核分枝杆菌减毒株(BCG)分别感染未经任何处理的A549细胞(感染对照组)及模型细胞,以未感染BCG的各类A549细胞为参照。以β-actin为内参基因,通过实时荧光定量PCR和Western blot来分析信号分子p53、p300、NF-κB、TLR-4、TRAF6在mRNA和蛋白水平的表达,以及炎症细胞因子TNF-α、IFN-γ、IL-6和IL-8的mRNA表达情况。【结果】过表达载体plRES2-EGFP-p53 WT和干扰载体TP53-RNAi(2648)作用效果明显,成功建立了p53基因过表达和干扰的A549细胞模型。BCG感染的对照组、p53基因过表达组和干扰组的A549细胞中,p53、p300、NF-κB、TLR-4、TRAF6在mRNA和蛋白水平的表达显著或极显著高于相应的BCG未感染组,其中p300表达与p53基因表达量呈正相关,NF-κB、TLR-4、TRAF6表达与p53基因表达量呈负相关;BCG感染可引起TNF-α、IFN-γ、IL-6和IL-8的显著表达,且与p53基因表达量呈负相关。【结论】BCG感染A549细胞时,p53信号通路中的p53协同p300来抑制NF-κB、TLR-4和TRAF6的活化及负调控TNF-α、IFN-γ、IL-6和IL-8的分泌,从而抵抗MTB的侵染。

甲状腺激素T3抑制内质网应激保护大鼠Ⅱ型肺泡上皮细胞和减轻大鼠低氧性肺损伤

目的:探讨甲状腺激素能否减轻高原低氧环境中大鼠Ⅱ型肺泡上皮细胞与肺组织损伤,并探寻其作用机制。方法:将20只SPF级别、8周周龄的雄性SD大鼠分为正常对照组与高原模型组,每组10只。高原模型大鼠置于模拟海拔6 000 m低氧环境的模拟舱内构建高原低氧模型,正常对照组大鼠生活海拔与当地一致。造模结束后在正常海拔下收集两组动物血清与肺组织。电镜和TUNEL染色法观察大鼠肺组织细胞凋亡情况,使用RT-qPCR与Western blot检测大鼠肺组织中葡萄糖调节蛋白78(GRP78)、肌醇需求酶1α(IRE1α)、蛋白激酶样内质网激酶(PERK)和转录激活因子6(ATF6)mRNA与蛋白表达。甲状腺滤泡上皮细胞分为常氧组与低氧组。常氧组正常条件培养,低氧组缺氧培养24 h,用CCK-8试剂盒检测细胞增殖率,用ELISA法检测细胞乳酸脱氢酶(LDH)、甲状腺激素T3和T4含量。大鼠Ⅱ型肺泡上皮细胞分为常氧组、常氧+甲状腺激素(T3)组、低氧组和低氧+T3组,按组别加入T3后进行缺氧处理,CCK-8法检测细胞增殖率,细胞染色观察活死细胞比例,ELISA检测细胞LDH含量,TUNEL染色观察细胞凋亡,RT-qPCR与Western blot法检测Ⅱ型肺泡上皮细胞中GRP78、IRE1α、PERK和ATF6的mRNA与蛋白表达,免疫荧光法对细胞GRP78、ATF6和Bax进行共定位检测。结果:高原组大鼠肺组织凋亡细胞增加,GRP78、IRE1α、PERK和ATF6的mRNA与蛋白表达水平显著升高(P<0.01);甲状腺细胞缺氧培养后细胞增殖率与T3、T4含量降低,LDH含量显著升高(P<0.01);与低氧组相比,低氧+T3组Ⅱ型肺泡上皮细胞增殖率显著升高,凋亡率与LDH含量显著降低,GRP78、IRE1α、PERK和ATF6的mRNA与蛋白表达水平显著降低(P<0.01)。结论:外源性甲状腺激素可以减轻大鼠Ⅱ型肺泡上皮细胞低氧性损伤,其机制可能与抑制肺泡上皮细胞中内质网应激通路相关基因表达有关。

不同时间高氧对大鼠肺泡Ⅱ型上皮细胞能量代谢的影响

目的探讨不同时间高浓度氧对肺泡Ⅱ型上皮细胞线粒体能量代谢的影响。方法将大鼠RLE-6TN细胞分为对照组(21%O_(2)常规培养4 h)、高氧1、2、3、4 h组(95%O_(2)分别培养1、2、3、4 h)。采用荧光素酶化学发光法检测各组细胞的三磷酸腺苷(ATP)含量,采用微量法检测线粒体呼吸链复合体V活性,荧光探针JC-1检测细胞线粒体膜电位,实时荧光定量PCR法检测线粒体呼吸链复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ的核心亚基NADH脱氢酶亚基1(ND1)、细胞色素b(Cytb)、细胞色素C氧化酶亚基I(COXI)、ATP酶6(ATPase6)mRNA的表达水平。结果与对照组比较,高氧1、2、3、4 h组细胞线粒体呼吸链复合体核心亚基ND1(q=24.800,P<0.001;q=13.650,P<0.001;q=9.869,P<0.001;q=20.700,P<0.001)、COXI(q=16.750,P<0.001;q=10.120,P<0.001;q=8.476,P<0.001;q=14.060,P<0.001)及ATPase6 mRNA(q=22.770,P<0.001;q=15.540,P<0.001;q=12.870,P<0.001;q=18.160,P<0.001)表达水平均显著降低;且高氧1、4 h组细胞ATPase活性受到抑制(q=9.435,P<0.001;q=11.230,P<0.001),ATP含量降低(q=5.615,P=0.007;q=5.029,P=0.005);而高氧2、3 h组细胞ATPase活性(q=0.156,P=0.914;q=3.197,P=0.116)及ATP含量(q=0.859,P=0.557;q=1.273,P=0.652)差异无统计学意义。各组细胞线粒体膜电位之间差异无统计学意义(F=0.303,P=0.869)。结论短时间高氧会抑制呼吸链复合体核心亚基表达并降低ATPase活性,导致肺泡Ⅱ型上皮细胞能量代谢障碍。

Ⅱ型肺泡上皮细胞来源外泌体miR-21-5p调控上皮钠离子通道减轻高氧性急性肺损伤

目的探讨Ⅱ型肺泡上皮细胞(typeⅡalveolar epithelial cells,AEC-Ⅱ)来源外泌体(exosomes,Exos)-miR-21-5p(miR-21)调控上皮钠离子通道(epithelial sodium channel,ENaC)对高氧性急性肺损伤(hyperoxia-induced acute lung injury,HALI)的保护效应及可能机制。方法6~8周龄雄性C57BL/6J小鼠60只,其中20只使用差速贴壁离心法提取原代AEC-Ⅱ并培养,采用密度梯度离心法提取AEC-Ⅱ来源外泌体,透射电镜鉴定外泌体形态。余40只小鼠按随机数字表法分为(n=10):常氧(Control)组、高氧(HALI)组、高氧+Exos-miR-21(HALI+miR-21)组和高氧+siPI3K+Exos-miR-21(HALI+siPI3K+miR-21)组。除Control组外,余3组小鼠暴露于95%O 2的自制高氧饲养箱中构建HALI模型。72 h后RT-qPCR检测肺组织及外泌体miR-21表达;HE染色观察肺组织形态学变化并行肺损伤病理评分,计算肺组织湿/干质量比及肺泡液体清除率(alveolar fluid clearance,AFC);可见分光光度法测定超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、丙二醛(malondialdehyde,MDA)及总抗氧化能力(total antioxidant capacity,T-AOC)水平;荧光分光光度法测定活性氧簇(reactive oxygen species,ROS)水平;Western blot检测PTEN、AKT、p-AKT、PI3K及α-ENaC、β-ENaC、γ-ENaC蛋白表达水平。双荧光素酶报告基因实验验证miR-21与PTEN靶向关系。结果原代AEC-Ⅱ提取的囊泡状物质经鉴定为外泌体,外泌体中miR-21表达显著增高(P<0.05),PTEN为miR-21靶基因。与Control组比较,HALI组HE染色可见肺组织肺间隔增厚、大量炎症细胞浸润及肺泡萎陷,HALI组、HALI+miR-21组及HALI+siPI3K+miR-21组肺损伤病理评分、肺湿/干质量比、MDA及PTEN蛋白表达升高(P<0.05);SOD、T-AOC、AFC、miR-21及p-Akt、α-ENaC、β-ENaC、γ-ENaC蛋白表达水平降低(P<0.05),以HALI+siPI3K+miR-21组最明显。与HALI组比较,HALI+miR-21组HE染色可见肺间隔增厚、炎症细胞浸润明显减少,肺泡萎陷显著减轻;肺损伤病理评分、肺湿/干质量比、MDA及PTEN蛋白表达显著降低(P<0.05);而SOD、T-AOC、AFC、miR-21及p-Akt、α-ENaC、β-ENaC、γ-ENaC蛋白表达显著升高(P<0.05)。结论Ⅱ型肺泡上皮细胞来源外泌体miR-21-5p通过靶向PTEN激活PI3K/AKT信号通路调控上皮钠离子通道减轻高氧性急性肺损伤。

不同浓度CO_2对肺泡Ⅱ型上皮细胞模型A549细胞活性的影响

目的观察不同浓度的CO2对A549细胞生物学性状的影响,探讨允许性高碳酸血症(PHC)的肺保护机制。方法 A549细胞株,分别采用5%CO2(A组)、10%CO2(B组)、18%CO2(C组)培养。分别于细胞培养24 h、36 h、48 h时,应用噻唑蓝比色法检测各组的细胞活性(吸光度值);采用血气分析仪检测细胞培养液p H值、二氧化碳分压(PCO2)、碳酸氢根(HCO3-);应用流式细胞仪检测细胞周期和细胞凋亡。结果 (1)3组A549细胞吸光度值随培养时间延长而增高(P<0.05),B组各时点吸光度值均高于A组;与A组比较,C组于36 h、48 h的吸光度值降低(P<0.05)。(2)3组p H值随培养时间延长而降低(P<0.05),B、C两组p H值均低于A组相同时点,C组的p H值较B组更低(P<0.05)。3组PCO2值随培养时间延长而升高(P<0.05),B、C两组各时点的PCO2值均高于A组,C组的PCO2值较B组更高(P<0.05)。3组HCO3-值随时间延长而降低(P<0.05),B、C两组各时点HCO3-均高于A组,C组36 h、48 h时的HCO3-较B组更高(P<0.05)。(3)3组G1峰值和凋亡率随培养时间延长而升高(P<0.05);A组与B组比较,各时点的G1峰值和凋亡率均无统计学差异(P>0.05);与A组比较,C组在24 h、36 h G1峰值明显增高,并于干预后36 h、48 h凋亡率增加(P<0.05)。结论 10%CO2不影响A549的增殖,但可增加A549细胞活性;18%CO2抑制A549细胞的增殖并促进其凋亡。

沉默信息调节因子2相关酶3调控自噬减轻H_(2)O_(2)诱导的肺泡Ⅱ型上皮细胞凋亡

目的探讨沉默信息调节因子2相关酶3(SIRT3)调控自噬在H_(2)O_(2)诱导的肺泡Ⅱ型上皮细胞凋亡中的作用。方法使用对数生长期的小鼠Ⅱ型肺泡上皮细胞株(MLE-12),利用0.5 mmol/L H_(2)O_(2)建立MLE-12细胞凋亡模型,分为:正常对照组、H_(2)O_(2)损伤组、H_(2)O_(2)+SIRT3组、H_(2)O_(2)+SIRT3沉默组。CCK8法检测各组细胞增殖活力;SOD、MDA及T-AOC试剂盒检测SOD、MDA及T-AOC水平;构建mRFP-GFP-LC3自噬双标体系,激光共聚焦显微镜观察自噬水平;激光共聚焦显微镜观察线粒体膜电位变化及ROS水平;蛋白免疫印迹实验检测SIRT3、Bcl2、Bax及LC3B表达水平。结果与正常对照组比较,H_(2)O_(2)损伤组、H_(2)O_(2)+SIRT3组和H_(2)O_(2)+SIRT3沉默组MDA、ROS水平及自噬小体、自噬溶酶体点数升高(P<0.05),细胞活力、SOD、T-AOC水平和线粒体膜电位降低(P<0.05),SIRT3及Bcl2蛋白表达降低(P<0.05),Bax及LC2Ⅱ蛋白表达升高(P<0.05),以H_(2)O_(2)+SIRT3沉默组最为显著;与H_(2)O_(2)损伤组比较,MDA、ROS水平及自噬小体、自噬溶酶体点数下降(P<0.05),细胞活力、SOD、T-AOC水平和线粒体膜电位升高(P<0.05),SIRT3及Bcl2蛋白表达升高(P<0.05),Bax及LC2Ⅱ蛋白表达降低(P<0.05)。结论SIRT3可以通过抑制自噬、氧化应激及凋亡减轻H_(2)O_(2)诱导的肺泡Ⅱ型上皮细胞损伤。

穴位埋线调节Ⅱ型肺泡上皮细胞在哮喘模型大鼠气道炎症中的作用

背景:课题组前期研究发现,穴位埋线缓解哮喘气道炎症与调节p38 MAPK通路中Th1/Th2的失衡相关,上述过程是否同时受到Ⅱ型肺泡上皮细胞功能状态的影响有待进一步研究。目的:观察穴位埋线对哮喘大鼠肺组织p38 MAPK通路、白细胞介素4、γ-干扰素和Ⅱ型肺泡上皮细胞的影响。方法:选取雄性Wistar大鼠40只,采用随机数字表法分为4组,每组10只:空白对照组不进行任何处理;哮喘模型组、地塞米松组与穴位埋线组第1,8天腹腔注射卵蛋白和氢氧化铝混悬液制备哮喘模型,第15天起雾化吸入卵蛋白溶液诱发气道炎症反应症状,1次/d,连续2周;同时,地塞米松组15 d后腹腔注射地塞米松治疗,1次/d,连续2周;穴位埋线组15 d后在“肺俞、定喘和膻中”穴位给予埋线治疗。雾化吸入结束后,采用瑞氏-姬姆萨染色计数肺泡灌洗液中嗜酸性粒细胞的相对含量,透射电镜观察肺组织中Ⅱ型肺泡上皮细胞超微结构的变化,免疫组化法检测肺组织中白细胞介素4和γ-干扰素的阳性表达,Western Blot和PCR检测肺组织中p-p38 MAPK、白细胞介素4和γ-干扰素的蛋白和基因表达。结果与结论:①与哮喘模型组比较,地塞米松组与穴位埋线组肺泡灌洗液中嗜酸性粒细胞的相对含量降低(P<0.01);穴位埋线组肺泡灌洗液中嗜酸性粒细胞的相对含量高于地塞米松组(P<0.05);②透射电镜下可见,与哮喘模型组比较,地塞米松组和穴位埋线组Ⅱ型肺泡上皮细胞中板层小体和线粒体受损情况缓解;③免疫组化检测显示,与哮喘模型组比较,地塞米松组和穴位埋线组肺组织白细胞介素4表达降低(P<0.01),γ-干扰素表达升高(P<0.01);与地塞米松组比较,穴位埋线组肺组织白细胞介素4表达升高(P<0.01),γ-干扰素表达降低(P<0.01);④Western Blot和PCR检测显示,与哮喘模型组比较,地塞米松组和穴位埋线组肺组织p-p38 MAPK、白细胞介素4的蛋白和mRNA表达降低(P<0.01,P<0.05),γ-干扰素的蛋白和mRNA表达升高(P<0.01);⑤结果表明,穴位埋线可能通过抑制p38 MAPK信号通路来上调γ-干扰素和下调白细胞介素4的表达,减轻Ⅱ型肺泡上皮细胞的应激受损,缓解哮喘的气道炎症反应。