PPARγ影响γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶活性及表达在大鼠慢性阻塞性肺疾病中的作用

目的:探讨过氧化物酶体增生物激活受体γ(PPARγ)对慢性阻塞性肺疾病(COPD)大鼠肺γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶(γ-GCS)活性及表达的影响,及在COPD发病中的作用。方法:用每天熏香烟和2次气管内滴入脂多糖(LPS)法制作大鼠COPD模型,同时利用PPARγ激活剂罗格列酮(RGZ)对其进行干预,测定3组大鼠肺功能和病理变化结果;并检测3组大鼠肺内ROS含量和γ-GCS活性;应用免疫组化、免疫印迹(Western blot-ting)、原位杂交和逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)方法检测PPARγ、γ-GCS mRNA及蛋白在3组大鼠肺组织中的表达情况。结果:RGZ干预组大鼠肺功能指标(FEV0.3、FEV0.3/FVC%与PEF)均较COPD组明显好转;光镜下COPD组肺组织病理变化符合COPD的特征性改变,RGZ干预组肺组织病理变化较COPD组显著减轻;RGZ干预组ROS含量较COPD组显著减少,而γ-GCS活性较COPD组升高;PPARγ、γ-GCSmRNA及其蛋白质表达在COPD组均较对照组明显增高(均P<0.01),而在RGZ干预组均较COPD组增高(均P<0.05);直线相关分析显示PPARγ蛋白与γ-GCS活性呈正相关(r=0.634,P<0.01),与ROS含量无明显相关性(r=0.214,P>0.05);PPARγ蛋白与γ-GCS蛋白及mRNA表达呈正相关(r=0.553、r=0.442,均P<0.01)。结论:RGZ活化PPARγ可减轻COPD氧化/抗氧化失衡程度,对COPD的防治起重要作用;另外,PPARγ可能通过减少肺内ROS的产生,增强γ-GCS活性及其基因表达而在COPD中起重要的抗氧化保护作用。

慢性阻塞性肺疾病中转录因子ATF3/ATF4与Nrf2的表达及相互作用

目的:研究活化转录因子3(ATF3)、活化转录因子4(ATF4)和红系衍生核因子相关因子2(Nrf2)在慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者体内的表达变化,探讨ATF3、ATF4与Nrf2蛋白之间的相互作用。方法:肺组织标本取自40例肺肿瘤行肺叶切除者,于远离病灶处取材,诊断符合COPD者入选COPD组(20例),不符合者入选对照组(20例)。取两组患者的肺组织,原位杂交和免疫组化检测ATF3、ATF4和Nrf2 mRNA及蛋白表达水平。复制COPD大鼠模型,应用免疫共沉淀法(Co-IP)研究ATF3、ATF4与Nrf2蛋白之间的相互关系。结果:(1)COPD组患者第1秒用力呼气容积/用力肺活量(FEV1/FVC)和第1秒用力呼气容积占预计值百分比(FEV1%预计值)明显低于对照组(均P<0.01)。(2)COPD大鼠肺功能(FEV0.3、FEV0.3/FVC和PEF)较对照组显著恶化(均P<0.01)。(3)免疫组化显示COPD组ATF3、ATF4和Nrf2蛋白水平较对照组升高(均P<0.01)。(4)原位杂交结果显示ATF3和ATF4 mRNA表达水平在COPD组显著高于对照组(均P<0.01),而Nrf2 mRNA在两组表达无明显差异(P>0.05)。(5)Co-IP结果显示在Nrf2抗体捕获的免疫沉淀中,ATF3和ATF4抗体均可杂交出明显的蛋白条带(P<0.05)。结论:氧化应激状况下ATF3和ATF4表达明显上调,通过与Nrf2之间的相互作用,可能转录调控Nrf2靶基因的表达,在COPD的氧化/抗氧化失衡中发挥生物学作用。

小泛素蛋白样修饰蛋白1在大鼠低氧性肺动脉高压发病中的作用

目的探讨大鼠低氧性肺动脉高压(HPH)形成过程中小泛素蛋白样修饰蛋白1(SUMO-1)在肺内表达的动态变化规律及在HPH发病机制中的作用。方法40只Wistar大鼠随机分为常氧对照组、低氧3d组、低氧7d组、低氧14d组及低氧21d组,每组8只。常压间断低氧暴露复制HPH大鼠模型。检测各组大鼠的平均肺动脉压(mPAP)、右心室肥大指数(RVHI)、血管形态学指标[管壁面积/管总面积(WA%)];原位杂交、RT-PCR检测肺内SUMO-1 mRNA表达,免疫组化、Western blot检测其蛋白表达水平。结果低氧7d至21d,大鼠肺小动脉开始出现明显血管重塑并逐渐加重,低氧7d时WA%和mPAP显著高于对照组;低氧14d时WA%、mPAP较7d时进一步增加,RVHI显著高于对照组;低氧21d时WA%、RVHI较14d时进一步增加。SUMO-1 mRNA和蛋白在对照组肺小动脉壁呈弱阳性表达;低氧3d后显著增高;低氧14d达高峰;低氧21d后mRNA表达减弱但仍然高于对照组,蛋白表达继续保持高水平。SUMO-1 mRNA和蛋白表达与mPAP、WA%、RVHI均呈正相关(P均<0.01)。结论慢性低氧诱导肺内SUMO-1表达增加在HPH的发病过程中发挥一定的作用。

低氧诱导猪肺动脉内皮细胞间质转化的鉴定及其生物学意义

目的原代培养猪肺动脉内皮细胞,探讨缺氧环境对肺动脉内皮细胞的影响,为肺部疾病提供体外研究模型。方法将猪原代肺动脉内皮细胞分为两组分别置于常氧和低氧环境中培养1、4和7 d,采用免疫荧光法、Western blot及RT-PCR检测各组细胞内皮细胞和间质细胞特异性标志蛋白及mRNA表达。结果常氧组肺动脉内皮细胞呈现典型的鹅卵石样排列,低氧培养的内皮细胞出现长梭形外观。免疫荧光法观察发现低氧培养的内皮细胞开始表达间质细胞抗原α-SMA,且随着低氧时间的延长,α-SMA表达量逐渐增多(P<0.01)。Western blot结果显示与常氧组相比,低氧组内皮细胞VE-cadhrein蛋白表达逐渐下降,α-SMA蛋白表达逐渐上升,RT-PCR结果与此一致。结论低氧促进内皮细胞向间质细胞转化,可能参与体内多种疾病的发生。