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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

LPAR1基因对脂多糖刺激下Ⅱ型肺泡上皮细胞中组织因子和纤溶酶原激活物抑制剂1表达的影响

目的 了解脂多糖(LPS)刺激下Ⅱ型肺泡上皮细胞(AEC Ⅱ)中差异表达基因溶血磷脂酸受体1(LPAR1)的动态表达特点,以及该基因对LPS刺激下组织因子(TF)和纤溶酶原激活物抑制剂1(PAI-1)表达的调节作用。方法 对LPS损伤后的RLE-6TN细胞进行RNA-seq测序,通过生物信息学分析,以NF-κB信号通路为核心,找到该信号通路富集到的的差异表达基因LPAR1。使用LPS刺激处于生长对数期的RLE-6TN细胞6、12、24、48及72 h,检测细胞中LPAR1基因的动态表达水平。在此基础上通过慢病毒转染敲低细胞中LPAR1基因的表达,观察该基因对细胞中TF和PAI-1表达的调节作用。结果 RLE-6TN细胞中LPAR1的表达在刺激6 h后开始升高,24 h时候达到顶峰,之后逐渐降低;利用慢病毒转染技术,成功低敲了细胞中LPAR1基因水平。LPS刺激24 h后,RLE-6TN细胞中TF和PAI-1的mRNA和蛋白的表达水平与正常对照组比较显著增加,差异有统计学意义(P <0.05);低敲LPAR1基因后,TF和PAI-1的表达水平显著降低(P <0.05),接近正常对照水平(P> 0.05)。结论 LPAR1基因对LPS刺激下RLE-6TN细胞TF和PAI-1的表达具有调节作用。该基因有望成为纠正ARDS肺泡内纤维蛋白沉积的新靶标。

沉默调节蛋白1对脂多糖诱导大鼠Ⅱ型肺泡上皮细胞损伤的影响

目的 探讨沉默调节蛋白1(SIRT1)在脂多糖(LPS)诱导的大鼠Ⅱ型肺泡上皮细胞损伤中的作用及机制。方法 分离大鼠原代Ⅱ型肺泡上皮细胞,并分为对照组、模型组和实验组。模型组和实验组分别用空白和SIRT1 shRNA慢病毒感染后,再加入LPS诱导细胞损伤。采用实时荧光定量聚合酶链式反应(PCR)和Western blot检测SIRT1的表达;采用CCK-8实验检测细胞活力;采用实时荧光定量PCR和酶联免疫吸附测定(ELISA)检测肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和白细胞介素-1β(IL-1β)的表达;采用JC-1染色法检测线粒体膜电位;采用化学显色法检测细胞丙二醛(MDA)水平和超氧化物歧化酶(SOD)活性。结果 与对照组相比,模型组Ⅱ型肺泡上皮细胞SIRT1 mRNA和蛋白表达水平升高,细胞活力下降,促炎因子TNF-α和IL-1β的mRNA表达水平和分泌水平升高,线粒体膜电位下降,MDA水平升高,SOD活性下降,差异均有统计学意义(P<0.05)。与模型组相比,实验组Ⅱ型肺泡上皮细胞SIRT1 mRNA和蛋白表达水平下降,细胞活力升高,促炎因子TNF-α和IL-1β的mRNA表达水平和分泌水平下降,线粒体膜电位升高,MDA水平下降,SOD活性升高,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论 SIRT1通过影响线粒体活性和细胞氧化还原稳态促进LPS诱导的Ⅱ型肺泡上皮细胞损伤。

不同液体培养对脂多糖刺激后人Ⅱ型肺泡上皮细胞A549产生凝血及纤溶因子的影响

目的观察生理盐水（NS）、羟乙基淀粉130／0．4氯化钠溶液（万汶）及乳酸钠林格溶液对脂多糖（LPS）刺激后的人丌型肺泡上皮细胞（AECⅡ）株A549产生凝血及纤溶相关因子的影响，并寻找最佳刺激剂量。方法将处于对数生长期的A549细胞按随机数字表法分为空白对照组、LPS损伤组、NS组、万汶组及林格组，每组再分为20％及40％组；各组加入终浓度为75mg／L的LPS体外刺激A549细胞株，空白对照组仅加普通培养液。培养12h后，采用酶联免疫吸附试验（ELISA）及实时荧光定量逆转录-聚合酶链反应（RT—PCR）检测细胞中组织因子（TF）、可溶性内皮细胞蛋白C受体（sEPCR）、纤溶酶原激活物抑制因子（PAI—1）、组织型纤溶酶原激活物（t—PA）的蛋白含量及mRNA表达水平，并计算PAI-1／t—PA蛋白和rnRNA的比值。结果与空白对照组比较，LPs损伤组TF、sEPCR、PAI—1、t—PA蛋白含量均明显增高，PAI-1／t—PA蛋白比值也明显增高；LPS损伤组相应的TF、EPCR、PAT-1及t—PA的mRNA表达也明显升高。与LPS损伤组比较，20％、40％NS组TF、sEPCR、PAI-1、t—PA蛋白表达均明显降低，而40％NS组降低更为明显，但仍高于空白对照组，40％NS组PAI-1／t—PA蛋白比值较LPS组明显降低。20％、40％NS组TF和sEPCR的mRNA表达及40％NS组PAI—1和t—PAmRNA表达均较LPS损伤组明显降低，且仍以40％NS组降低较为明显。20％林格组TF和sEPCR蛋白表达较LPS损伤组下降，40％林格组TF、sEPCR蛋白表达却高于LPS损伤组，两组PAI—1及PAI—0／t—PA蛋白比值均高于LPS损伤组，以40％林格组升高明显；20％、40％林格组sEPCRmRNA均较LPS损伤组明冠升高，20％林格组PAI-1mRNA较LPS损伤组降低，而40％林格组PAI—1mRNA较LPS损伤组升高；20％万汶组sEPCR蛋白较LPS损伤组降低，40％万汶组TF及sEPCR蛋白均较LPS损伤组升高；20％、40％万汶组PAI-1、PAI-1／t—PA蛋白比值均高于LPS损伤组，以40％万汶组升高更为显著；20％、40％万汶组sEPCRmRNA及40％万汶组TFmRNA、PAI-1／t—PAmRNA比值均较LPS损伤组升高。20％林格组及20％万汶组TF、TFmRNA、EPCRmRNA、PAI—1、PAI-1／t—PA蛋白比值均高于20％NS组；20％万汶组PAI-1、TFmRNA、EPCRmRNA高于20％林格组；40％林格组及40％万汶组TF、TFmRNA、sEPCR、EPCRmRNA、PAI-1、PAI-1mRNA、PAI—1／tPA蛋白比值均高于40％NS组，40％万汶组TF、TFmRNA、PAI-1、PAI-1mRNA、PAI-1／t—PA蛋白比值高于40％林格组。结论NS、乳酸林格液及万汶培养对LPS损伤后A549细胞产生凝血及纤溶相关因子存在不同影响，NS可抑制LPS刺激后A549细胞TF、sEPCR及PAI-1的合成，且其抑制作用随着培养量的增加而增加；而随着林格液及万汶培养量的增加，对TF、EPCR的合成由抑制逐渐转为促进作用，而对PAI-1则主要表现为促进作用，以万汶作用更为明显。

人肺泡Ⅱ型上皮A549细胞特异性靶向肽的筛选及验证

目的:利用噬菌体随机肽库筛选与人肺泡Ⅱ型上皮A549细胞存在特异性结合的多肽,为实现对肺泡Ⅱ型上皮细胞的靶向干预和开发针对急性肺损伤等呼吸系统疾病治疗的导向药物载体提供实验依据。方法:采用全细胞筛选的方式,通过对人肺泡Ⅱ型上皮A549细胞的4轮筛选和与人前列腺癌上皮PC-3细胞的差减筛选,从噬菌体随机肽库中筛选出与人肺泡Ⅱ型上皮A549细胞存在特异性结合的多肽,选择丰度较高的一条命名为NTG,用其构建含有增强绿色荧光蛋白(EGFP)的原核表达载体,转化感受态细菌,层析法获得重组蛋白His-NTG-EGFP,测定其分子质量。向A549细胞和PC-3细胞分别加入含有重组蛋白His-NTG-EGFP或His-EGFP的培养基,荧光显微镜下观察。结果:从第1轮至第4轮,淘选所得的噬菌体回收率逐步提高,经过PC-3细胞差减筛选,少量的与A549细胞存在特异性结合的噬菌体得到了回收。重组表达并纯化得到的His-NTG-EGFP,测定其分子质量为33 k D,与预期相符。荧光显微镜下观察发现,经融合蛋白His-NTG-EGFP处理后的A549细胞表面有绿色荧光分布,经融合蛋白His-NTG-EGFP处理后的PC-3细胞以及经对照蛋白处理的A549细胞和PC-3细胞表面均未出现绿色荧光,说明这一融合蛋白可以特异性结合A549细胞。结论:人肺泡Ⅱ型上皮A549细胞特异性靶向肽被成功获得。

miR-146a通过调节IPr1基因对结核分枝杆菌感染的AEC Ⅱ型细胞活性作用机制

目的 探讨miR-146a通过调节IPr1基因观察对结核分枝杆菌(Mtb)感染的肺泡II型上皮细胞(AEC II)活性的作用机制。方法 采用Mtb感染AECⅡ细胞。将AECⅡ细胞分为结核组(感染Mtb)、 NC组(模型+转染miR-146a NC)、转染组(模型+转染miR-146a mimics)。RT-PCR检测AECⅡ细胞miR-146a、Ipr1基因表达;CCK8检测AECⅡ细胞增殖;流式细胞仪检测AECⅡ细胞凋亡;双荧光素酶报告测定Ipr1与miR-146a靶向关系。结果 DIO荧光染色的Mtb在感染人AECⅡ细胞12 h内会进入细胞质基质中,并围绕细胞核分布,表明建立的结核分枝杆菌感染模型成功;结核组与NC组AECⅡ细胞中miR-146a、Ipr1基因表达比较无差异(P>0.05),与NC组相比,转染组AECⅡ细胞中miR-146a、Ipr1基因表达水平升高(P<0.05);结核组与NC组AECⅡ细胞在不同时间点的OD值比较均无差异(P>0.05),与NC组相比,转染组AECⅡ细胞在不同时间点的OD值均升高(P<0.05);结核组AECⅡ细胞凋亡率与NC组相比无差异(P>0.05),与NC组相比,转染组AECⅡ细胞凋亡率显著降低(P<0.001)。双荧光素酶报告结果显示,转染miR-146a后野生型Mtb感染的AECⅡ细胞中Ipr1活性升高(P<0.05),突变型Mtb感染的AECⅡ细胞中Ipr1活性无明显变化(P>0.05),表明Ipr1是miR-146a的靶基因。结论 过表达的miR-146a可增加Mtb感染的AECⅡ细胞活性,降低凋亡,研究机制认为可能与通过激活Ipr1水平相关。Ipr1是miR-146a靶基因,可通过激活表达而发挥减少Mtb对AECⅡ细胞活性的损伤。

利多卡因对LPS致大鼠肺泡Ⅱ型上皮细胞损伤的保护作用

目的:观察利多卡因(lidocaine,L ido)抗LPS所致的大鼠肺泡Ⅱ型上皮(AT-Ⅱ)细胞凋亡作用。方法:体外培养的大鼠AT-Ⅱ细胞暴露到LPS和L ido中2 4 h后,采用流式细胞仪(FCM)及电镜检测AT-Ⅱ细胞凋亡和坏死率;乳酸脱氢酶(LDH)试剂盒检测LDH活性。结果:LPS可直接导致AT-Ⅱ细胞损伤,表现为AT-Ⅱ细胞坏死和凋亡发生率增高,LDH释放量增多。L ido能降低AT-Ⅱ细胞凋亡率。结论:L ido对LPS所致的AT-Ⅱ细胞凋亡和坏死有直接的抑制作用。