长期给予地塞米松对急性呼吸窘迫综合征大鼠膈肌萎缩的影响

目的观察地塞米松(DEX)对急性呼吸窘迫综合征(ARDS)引发的大鼠膈肌萎缩的影响,探讨其与膈肌蛋白质代谢的关系。方法将20只健康雄性SD大鼠按随机数字表法分为对照组、ARDS模型组、DEX低剂量组和DEX高剂量组,每组5只。采用气道内滴注等容积脂多糖(LPS)4 mg/kg的方法复制ARDS模型,对照组仅气道内滴注生理盐水2 mL/kg处理。制模成功后DEX低剂量组腹腔注射DEX 1 mg·kg^(-1)·d^(-1),而DEX高剂量组则注射DEX 5 mg·kg^(-1)·d^(-1),连续7 d。实验8 d,记录所有大鼠的膈肌重量。采用实时定量聚合酶链反应(PCR)测定各组大鼠白细胞介素(IL-1β和IL-18)的mRNA表达水平;采用蛋白质免疫印迹试验(Western blotting)测定核转录因子-B(NF-B)p65、NOD样受体蛋白3(NLRP3)、天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶1(caspase-1)、Gasdermin D(GSDMD)、肌球蛋白重链2(Myh2)和F-框蛋白32(Fbxo32)的蛋白表达水平;采用免疫组化法检测膈肌中快肌纤维和慢肌纤维的比例。结果与对照组比较,ARDS模型组大鼠体质量、膈肌重量、快肌纤维、Myh2蛋白表达水平均明显降低〔体质量(g):266±17比292±15,膈肌重量(g):0.77±0.02比0.92±0.08,快肌纤维:(74±1)%比(78±3)%,Myh2蛋白表达(A值):0.75±0.07比0.95±0.05,均P<0.05〕,IL-1β和IL-18 mRNA表达、慢肌纤维以及NF-B p65、NLRP3、caspase-1、GSDMD、Fbxo32的蛋白表达水平均明显升高〔IL-1βmRNA(IL-1β/GAPDH):2.2±0.3比1.0±0.2,IL-18 mRNA(IL-18/GAPDH):2.3±0.3比1.0±0.3,慢肌纤维:(26±1)%比(22±3)%,NF-B p65蛋白表达(A值):0.40±0.15比0.17±0.05,NLRP3蛋白表达(A值):0.51±0.05比0.27±0.08,caspase-1蛋白表达(A值):0.54±0.12比0.30±0.19,GSDMD蛋白表达(A值):0.40±0.12比0.20±0.05,Fbxo32蛋白表达(A值):0.51±0.15比0.33±0.08,均P<0.05〕;与ARDS模型组比较,DEX低剂量和DEX高剂量组体质量、膈肌重量、快肌纤维、Myh2的蛋白表达均进一步降低,IL-1β和IL-18的mRNA表达、慢肌纤维以及NF-B p65、NLRP3、caspase-1、GSDMD、Fbxo32的蛋白表达均进一步升高,DEX高剂量组的变化较DEX低剂量组更显著〔体质量(g):198±14比222±5,膈肌重量(g):0.57±0.04比0.68±0.04,快肌纤维:(56±5)%比(69±2)%,Myh2蛋白表达(A值):0.29±0.16比0.57±0.15,IL-1βmRNA表达(IL-1β/GAPDH):5.6±1.4比3.3±0.6,IL-18 mRNA(IL-18/GAPDH)表达:5.8±1.2比3.9±0.6,慢肌纤维:(44±5)%比(31±2)%,NF-B p65蛋白表达(A值):0.87±0.04比0.70±0.07,NLRP3蛋白表达(A值):0.75±0.08比0.63±0.04,caspase-1蛋白表达(A值):0.99±0.06比0.82±0.08,GSDMD蛋白表达(A值):0.85±0.11比0.61±0.10,Fbxo32蛋白表达(A值):1.00±0.10比0.78±0.12,均P<0.05〕。显微镜下观察可见,对照组肌肉纤维结构正常,ARDS模型组纤维间隔明显,而在DEX低剂量组和高剂量组肌肉纤维排列混乱,肌肉结构出现扭曲。结论长期使用DEX可能会加重ARDS导致的膈肌萎缩,其机制可能与增加NLRP3炎性小体的形成和细胞焦亡有关。