姜黄素基于IL-8/MUC5ac信号通路对慢性阻塞性肺疾病大鼠的干预效果

目的研究姜黄素基于IL-8/MUC5ac信号通路对慢性阻塞性肺疾病(慢阻肺)大鼠的干预效果。方法选取SPF级40只SD健康大鼠,随机分为正常组、模型组、阳性对照组、姜黄素组各10只,模型组、阳性对照组、姜黄素组建立慢阻肺大鼠模型,建模型成功后,阳性对照组给予剂量为30 mg的盐酸氨溴索皮下注射,姜黄素组给予200 mg/kg姜黄素进行灌胃处理,正常组和模型组不作任何处理。在大鼠给药1 w后对肺功能、白细胞数、巨噬细胞比率、淋巴细胞比率、中性粒细胞比率、外源性白三烯(LT)B4、肺表面活性蛋白(SP)-D、基质金属蛋白酶(MMP)-2、MMP-9及肺组织中黏蛋白(MUC)5AC、IL-8、MUC5B、去甲肾上腺素(NE)、转化生长因子(TGF)-α、表皮生长因子受体(EGFR)蛋白表达量进行检测。结果阳性对照组、姜黄素组,白细胞数、中性粒细胞比率、LTB4、SP-D、MMP-2、MMP-9及MUC5AC、IL-8、MUC5B、NE、TGF-α、EGFR蛋白表达量均低于模型组,且FVC、PEF、FEV1、巨噬细胞、淋巴细胞比率均高于模型组,具有统计学差异(P<0.05);姜黄素组白细胞数、中性粒细胞比率、LTB4、SP-D、MMP-2、MMP-9及MUC5AC、IL-8、MUC5B、NE、TGF-α、EGFR蛋白表达量均低于阳性对照组,且FVC、PEF、FEV1、巨噬细胞、淋巴细胞比率均高于阳性对照组,具有统计学差异(P<0.05)。结论姜黄素能明显改善慢阻肺大鼠肺损伤程度,降低炎症水平,其机制可能与IL-8/MUC5ac通路受到抑制有关。

乙酰半胱氨酸抑制脂多糖诱导的人肺NCI-H292细胞粘蛋白MUC5AC表达

目的:研究乙酰半胱氨酸(NAC)对脂多糖(LPS)诱导的气道粘蛋白MUC5AC表达的调控作用并探讨可能的机制。方法:体外培养人气道上皮细胞NCI-H292,实验分为对照组、黏液高表达组(LPS组)及乙酰半胱氨酸干预组(NAC+LPS组),分别采用Real time PCR和Western blot方法检测NCI-H292细胞MUC5AC、Nrf2的m RNA含量及蛋白表达水平。结果:LPS刺激NCI-H292细胞表达MUC5AC,MUC5AC m RNA及蛋白表达分别增加7.169±1.785及1.473±0.098(P均<0.05)。NAC促进NCI-H292细胞Nrf2表达,抑制LPS诱导的MUC5AC表达(P<0.05),以30m M最为显著。结论:乙酰半胱氨酸通过促进Nrf2基因表达,抑制气道上皮细胞粘蛋白MUC5AC分泌。

SOCS3经JAK/STAT信号通路调控气道黏蛋白高分泌

目的研究细胞因子信号转导抑制因子3(SOCS3)在炎症情况下经JAK/STAT通路调控气道黏液高分泌。方法培养人气道16HBE上皮细胞,设置空白对照组、白介素(IL)-6处理组、IL-6和microRNA(miR)-203处理组,Western blot法分析细胞中磷酸化JAK激酶(p-JAK1/2)、SOCS3、黏蛋白(MUC)5AC蛋白水平;Real-time法检测各组细胞中SOCS3、STAT3、MUC5AC mRNA表达量;ELISA法检测各组培养上清液中p-JAK1/2、SOCS3、MUC5AC蛋白含量。结果在IL-6刺激下,IL-6处理组的p-JAK1/2、SOCS3、MUC5AC蛋白量及SOCS3、STAT3 mRNA含量较空白对照组显著升高(P<0.05),IL-6和miR-203处理组的p-JAK1/2、MUC5AC蛋白量及STAT3 mRNA含量较IL-6处理组显著升高(P<0.05),但SOCS3 mRNA与IL-6处理组比较差异无统计学意义,SOCS3蛋白含量较IL-6处理组显著降低(P<0.05)。结论细胞在IL-6刺激后SOCS3呈现高表达,同时经JAK/STAT信号通路负反馈调控MUC5AC。

二陈汤通过抑制IL-13/STAT6通路对慢阻肺大鼠气道粘液高分泌的影响及作用机制

观察二陈汤对慢性阻塞性肺疾病(慢阻肺)大鼠肺组织中的IL-13、支气管肺泡灌洗液中的STAT6蛋白、肺组织黏蛋白MUC5AC的影响,探讨二陈汤通过抑制IL-13/STAT6通路对慢阻肺大鼠气道黏液高分泌的影响及影响机制。方法:将60只SPF级健康WISTAR雄性大鼠随机分为6组,空白组、模型组、地塞米松组以及二陈汤低、中、高剂量组各10只。除空白组外,其余组采用烟熏联合脂多糖(LPS)复合感染法建立大鼠慢阻肺模型,造模结束后,二陈汤各组分别给予相应剂量二陈汤灌胃,地塞米松组给予地塞米松灌胃,空白组和模型组给予生理盐水灌胃。药物干预后,观察各组大鼠毛发发育、行为活动和精神反应等相应情况,运用苏木素一伊红(HE)染色观察各组大鼠肺组织形态变化;运用Western blot法检测慢阻肺大鼠IL-13/STAT6通路蛋白表达水平;采用免疫组织化学染色观察黏蛋白基因MUC5AC的表达;采用气道酚红排泌实验检测二陈汤的排痰功效。结果:与空白组比较,模型组、二陈汤组、阳性对照组大鼠毛发变灰黄无光泽且行动迟缓(P<0.05); MUC5AC、IL-13和STAT6表达显著增高(P<0.05)。与模型组比较,药物干预组大鼠毛发发育、行为活动和精神反应均有改善(P<0.05),MUC5AC、IL-13和STAT6表达明显降低(P<0.05)。通过气道酚红排泌实验得知,与空白组相比,模型组酚红排泌量减少(P<0.05),与模型组比较,药物干预组酚红排泌量显著增加(P<0.05)。结论:二陈汤可能通过抑制IL-13/STAT6通路对慢阻肺大鼠发挥保护作用,增加气道酚红排泌,减轻上皮杯状细胞异常增生,缓解炎症反应,从而缓解COPD气道黏液高分泌症状。

莱菔硫烷对气道黏蛋白MUC5AC表达的调控作用

目的研究莱菔硫烷(sulforaphane,SFN)对气道黏蛋白5AC(mucin 5AC,MUC5AC)表达的调控作用并探讨可能的机制。方法体外培养人气道上皮细胞A549细胞,分别使用卟啉醇肉豆蔻酸乙酸酯(PMA)和过氧化氢(H_2O_2)刺激A549细胞诱导黏液高分泌模型,使用核因子相关因子2(Nrf2)信号通路的强诱导剂莱菔硫烷为干预因素,实验分为空白对照组(不加任何刺激)、黏液高表达组(PMA组和H_2O_2组)及莱菔硫烷干预组(SFN+PMA组;SFN+H_2O_2组)。莱菔硫烷预先处理30分钟后分别予PMA、H_2O_2干预24小时,分别采用Real time PCR和Western blot方法检测A549细胞MUC5AC、Nrf2及其下游抗氧化基因血红素加氧酶1(HO-1)、醌氧化还原酶1(NQO1)和谷氨酰半胱氨酸合成酶催化亚单位(GCLC)的m RNA含量及蛋白表达水平。结果与阴性对照组相比,PMA组和H_2O_2组MUC5AC m RNA和蛋白水平显著升高(P均<0.05)。给予莱菔硫烷处理后,MUC5AC的表达明显降低(P<0.05),而Nrf2及其下游抗氧化基因HO-1表达水平较对照组和黏液高表达模型组升高(P均<0.05)。结论莱菔硫烷明显抑制PMA及H_2O_2诱导的气道黏蛋白MUC5AC基因转录及蛋白合成分泌,可能通过Nrf2/HO-1信号通路参与调控气道黏液高分泌。

白细胞介素-33上调A549细胞中黏蛋白基因MUC5AC和MUC5B的表达

目的:探讨白细胞介素-33(IL-33)对A549细胞中黏蛋白基因表达的影响及其作用机制。方法:体外培养人肺腺癌细胞A549,给予IL-33刺激,通过荧光定量PCR技术(RT-PCR)检测黏蛋白家族基因MUC1,MUC5AC,MUC5B和NF-κB下游基因的mRNA水平,Western Blot检测IκBα的磷酸化水平。随后在IL-33刺激的A549细胞中加入NF-κB抑制剂PDTC,将A549细胞分为对照组,IL-33刺激组,PDTC处理组以及IL-33和PDTC共同处理组,RT-PCR检测黏蛋白家族基因MUC5AC和MUC5B的mRNA水平。结果:IL-33(100ng/ml)处理24h后,A549细胞中MUC5AC和MUC5B的mRNA水平高于对照组(P<0.05),同时NF-κB下游基因(RELA,RELB,NFκB2)的表达也显著高于对照组(P<0.01)。IL33处理A549细胞5min后,IκBα的磷酸化水平显著高于对照组。随后加入NF-κB通路抑制剂PDTC可以有效抑制IL33对MUC5AC基因的激活(P<0.05),而PDTC对MUC5B基因的激活没有影响。结论:IL-33可以通过激活NF-κB信号通路来上调A549细胞中MUC5AC基因的表达,而IL-33上调MUC5B的表达则可能是通过其他信号通路。

运脾泻肺化痰汤抑制NF-κB信号通路和改善幼龄哮喘大鼠气道粘液高分泌的作用

目的探讨运脾泻肺化痰汤改善哮喘模型大鼠气道粘液高分泌的作用机制。方法采用卵蛋白(OVA)致敏建立SD大鼠哮喘模型,将70只幼龄大鼠分为正常组、模型组、运脾泻肺化痰汤低、中、高剂量组(0.005mL·g^(-1)、0.01mL·g^(-1)、0.02mL·g^(-1))、羧甲司坦组(0.01mL·g^(-1))、联合组(中药0.01mL·g^(-1)+西药0.01mL·g^(-1)),共7组,每组各10只。在第1天和第8天腹腔注射1ml混悬液[含OVA(100mg)+Al(OH)_(3)(100mg)/ml]致敏,正常组以生理盐水1ml代替。第16天开始药液灌服,连续4周后心尖采血制备血清,留取肺组织。用酶联免疫吸附试验(ELSA)检测大鼠血清中白细胞介素4(IL-4)、白细胞介素8(IL-8)炎症因子;用苏木素伊红(HE)染色观察取材的肺组织病理学改变;用蛋白免疫印迹法(Western blot,WB)检测大鼠肺组织中NF-κB的抑制单位IκBα、IκBβ的蛋白表达,NF-κB的异源二聚体(p-50、p-65)的蛋白表达以及黏蛋白5AC(MUC5AC)的蛋白表达。结果HE染色病理学改变:与正常组比较,模型组大鼠肺组织病理改变明显,支气管结构发生改变,多种炎性细胞浸润及支气管周围平滑肌增生明显,黏膜褶皱增多,管腔内未见粘液栓及脱落的肺泡上皮,经药物治疗后,支气管周围炎性细胞浸润减少,气道平滑肌增厚程度减轻,管腔内粘液栓减少。其中以中药高剂量组及联合组效果最佳。ELSA检测:与正常组比较,模型组大鼠血清中IL-4、IL-8含量明显升高(P<0.05);WB检测肺组织中相对蛋白表达量,与正常组对比,模型组肺组织中IκBα、IκBβ相对蛋白表达量降低,结果有差异性(P<0.05);与模型组对比,其余组大鼠肺组织中IκBα、IκBβ蛋白表达升高均有差异性(P<0.05),依次为联合组>中药中组>中药高组>西药组>中药低组。与正常组对比,模型组肺组织中p-50、p-65、MUC5AC相对蛋白表达量升高,结果有差异性(P<0.05);与模型组对比,其余组大鼠肺组织中p-50、p-65、MUC5AC相对蛋白表达降低均有差异性(P<0.05)。结论运脾泻肺化痰汤可以改善幼龄哮喘大鼠气道粘液高分秘,减轻气道炎症,从而减少MUC5AC,缓解气道粘液高分泌状态,这可能与其调节NF-κB信号通路有关。

益气活血化痰法对COPD模型大鼠细胞因子及气道重塑的干预作用

目的观察益气活血化痰法对慢性阻塞性肺疾病(COPD)模型大鼠细胞因子及气道重塑的影响,探讨益气活血化痰法治疗COPD的作用机理。方法通过香烟熏结合脂多糖(LPS)气管滴入法,建立COPD大鼠模型。观察益气活血化痰方药对大鼠血清中TNF-α、IL-8和肺泡灌洗液中MUC5AC的表达水平及其对各级支气管和肺组织病理变化的影响。结果益气活血化痰方药中、高剂量组可显著降低COPD大鼠血清IL-8、TNF-α及BALF中MUC5AC的表达水平,其中,高剂量组效果优于中剂量组。结论益气活血化痰方药中、高剂量组能降低COPD大鼠血清中IL-8、TNF-α和BALF中MUC5AC的表达水平,抑制气道炎性反应和缓解气道重塑,揭示益气活血化痰法临床疗效可能的作用机制,为临床治疗提供科学依据。

痰热清注射液对COPD大鼠体内炎症因子及气道黏液高分泌的影响

目的:观察痰热清注射液对慢性阻塞性肺疾病(COPD)大鼠白细胞介素-8(IL-8)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)及黏蛋白5AC(MUC5AC)表达的影响,初步探讨痰热清注射液通过炎性介质路径干预COPD大鼠气道黏液高分泌的作用机制。方法:清洁级雄性SD大鼠60只,随机分为空白组、模型组、痰热清组,每组20只,除空白组外,其余2组采用脂多糖(LPS)联合烟熏建立COPD大鼠模型。痰热清组腹腔注射痰热清注射液,空白组和模型组同时给予等量生理盐水腹腔注射。检测大鼠肺功能,肺组织切片行HE染色,测定肺组织匀浆中IL-8、TNF-α及肺泡灌洗液中MUC5AC的含量。结果:与空白组比较,模型组和痰热清组大鼠体量明显下降,模型组气道阻力(RI)和肺总量(TLC)显著升高,第0.1秒用力呼气量与用力肺活量的比值(FEV0.1/FVC)显著降低,肺泡灌洗液中MUC5AC的含量和肺组织匀浆中的炎症因子IL-8、TNF-α显著升高,差异均有统计学意义(P<0.01);肺动态顺应性(Cdyn)无显著变化。与模型组比较,痰热清组大鼠体量增加,RI和TLC下降,FEV0.1/FVC升高,MUC5AC和TNF-α含量显著下降,差异均有统计学意义(P<0.01);IL-8和Cdyn无显著变化。结论:痰热清注射液可以通过抑制炎症介质的释放、调节MUC5AC分泌,来减轻气道炎症,从而改善气道黏液高分泌症状,在一定程度上起到延缓肺功能恶化的作用。