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以肺部炎症为特征的急性肺损伤(ALI)和急性呼吸窘迫综合征(ARDS)是危及生命的疾病,目前没有单一的有效药物治疗可用于治疗ALI/ARDS。目前已经有文献表明,前列腺素D2(PGD2)在肺部炎症发生发展中具有重要作用,并且在ALI中观察到PGD2和CRTH2的高表达现象。然而,CRTH2拮抗剂对ALI的保护作用目前尚无文献报道。因此,本研究主要就CT-133(新发现的CRTH2选择性拮抗剂)对ALI的治疗作用及其机制进行相关研究。
分别用脂多糖(LPS)和吸烟建立小鼠急性肺损伤的模型。在LPS诱导的急性肺损伤模型中,在气道滴入LPS1小时前和12小时后分别灌胃给予CT-133(10和30mg/kg)和地塞米松(1mg/kg);在吸烟模型中,在每次吸烟前1小时灌胃给予CT-133(10和30mg/kg)和地塞米松(1mg/kg),连续七天。LPS滴入或最后一次吸烟24小时后,采用moor VMS-OXY TM监测仪测定小鼠的氧分压(PO2),然后处死小鼠,对右肺进行肺泡灌洗。对肺泡灌洗液(BALF)进行炎症细胞总数计数,涂片后进行瑞氏-吉姆萨染色,对巨噬细胞、淋巴细胞和中性粒细胞进行分类计数;同时测定BLAF中的白蛋白浓度及采用ELISA方法相关炎症因子的(TNF-α,IL-1β,IL-6和IL-10)的表达;对未灌洗的左肺进行称重,计算肺脏器系数,同时使用MPO测定试剂盒测定测定肺组织中MPO活性;肺组织固定切片后进行H&E染色观察肺损伤及炎症细胞肺部浸润。通过测定伊文思蓝进入肺部的外渗来评估肺血管通透性。细胞学研究中,在腹膜内注射1.5%糖原后4小时分离获得小鼠原代中性粒细胞,并通过使用Boyden小室方法评价CT-133对PGD2诱导的中性粒细胞迁移的影响。同时,将巯基乙酸盐(4%)连续三天腹腔注射给小鼠,在最后一次注射后48小时后分离腹腔原代巨噬细胞,通过不同浓度的LPS和香烟烟雾提取物(CSE)刺激,采用ELISA的方法测定小包培养上清中PGD2的分泌。同时使用MTT测定单独的CT-133或和LPS,CSE和PGD2的组合方式对RAW264.7细胞和原代巨噬细胞的细胞毒性作用。进一步,在LPS,CSE以及PGD2刺激的RAW264.7巨噬细胞以及分离的腹腔巨噬细胞中,通过ELISA以及RT-PCR实验检测CT-133是否能够影响TNF-α,IL-1β,IL-6以及IL-10的分泌。最后,进行蛋白质印迹以研究CT-133在体内和体外水平抑制炎症的潜在保护机制。
发现LPS和吸烟均诱导小鼠出现了ALI的典型特征:例如PO2降低、炎症细胞明显增加、巨噬细胞和中性粒细胞计数增加、肺重量系数增加、BALF白蛋白含量和促炎细胞因子水平增加、肺MPO活性增加、伊文思蓝染色渗入肺部增加以及肺组织病理学改变。此外,在LPS,CSE以及PGD2刺激的RAW264.7巨噬细胞以及分离的腹腔巨噬细胞中,TNF-α,IL-1β,IL-6以及KC的蛋白和mRNA水平均显著上升,而IL-10的蛋白以及mRNA水平则显著下降。更重要的是发现LPS和CSE均能诱导诱导原代巨噬细胞中PGD2的表达增加,这些现象均表明PGD2参与了ALI的发生发展。CRTH2抑制剂CT-133能显著抑制LPS或吸烟诱导小鼠BALF中炎症细胞的数量,尤其是巨噬细胞和中性粒细胞的渗出,降低肺血管通透性和水肿,减少BALF灌洗液中TNF-α,IL-1β,IL-6以KC而上调IL-10的含量。抑制肺MPO活性增加并改善PO2以肺组织病理学变化。此外,CT-133预处理不仅逆转LPS,CSE以及PGD2诱导的TNF-α,IL-1β,IL-6以及KC不可控的上调,而且还能够上调IL-10的分泌。进一步,CT-133在体外缓解PGD2趋化的中性粒细胞的迁移。此外,CT-133治疗在体内和体外水平均能显著抑制LPS和CSE诱导的核因子-κB(NF-κB p65)磷酸化水平的增加。
总之,首次报道CT-133具有改善ALI/ARDS疾病的巨噬细胞和中性粒细胞肺部浸润,抑制肺血管通透性增加以及抑制相关炎症因子转录表达,和IL-10分泌的增加,其分子机制可能与其能抑制NF-κB p65活化有关。CT-133可能是治疗ALI/ARDS的新的潜在治疗选择。
分别用脂多糖(LPS)和吸烟建立小鼠急性肺损伤的模型。在LPS诱导的急性肺损伤模型中,在气道滴入LPS1小时前和12小时后分别灌胃给予CT-133(10和30mg/kg)和地塞米松(1mg/kg);在吸烟模型中,在每次吸烟前1小时灌胃给予CT-133(10和30mg/kg)和地塞米松(1mg/kg),连续七天。LPS滴入或最后一次吸烟24小时后,采用moor VMS-OXY TM监测仪测定小鼠的氧分压(PO2),然后处死小鼠,对右肺进行肺泡灌洗。对肺泡灌洗液(BALF)进行炎症细胞总数计数,涂片后进行瑞氏-吉姆萨染色,对巨噬细胞、淋巴细胞和中性粒细胞进行分类计数;同时测定BLAF中的白蛋白浓度及采用ELISA方法相关炎症因子的(TNF-α,IL-1β,IL-6和IL-10)的表达;对未灌洗的左肺进行称重,计算肺脏器系数,同时使用MPO测定试剂盒测定测定肺组织中MPO活性;肺组织固定切片后进行H&E染色观察肺损伤及炎症细胞肺部浸润。通过测定伊文思蓝进入肺部的外渗来评估肺血管通透性。细胞学研究中,在腹膜内注射1.5%糖原后4小时分离获得小鼠原代中性粒细胞,并通过使用Boyden小室方法评价CT-133对PGD2诱导的中性粒细胞迁移的影响。同时,将巯基乙酸盐(4%)连续三天腹腔注射给小鼠,在最后一次注射后48小时后分离腹腔原代巨噬细胞,通过不同浓度的LPS和香烟烟雾提取物(CSE)刺激,采用ELISA的方法测定小包培养上清中PGD2的分泌。同时使用MTT测定单独的CT-133或和LPS,CSE和PGD2的组合方式对RAW264.7细胞和原代巨噬细胞的细胞毒性作用。进一步,在LPS,CSE以及PGD2刺激的RAW264.7巨噬细胞以及分离的腹腔巨噬细胞中,通过ELISA以及RT-PCR实验检测CT-133是否能够影响TNF-α,IL-1β,IL-6以及IL-10的分泌。最后,进行蛋白质印迹以研究CT-133在体内和体外水平抑制炎症的潜在保护机制。
发现LPS和吸烟均诱导小鼠出现了ALI的典型特征:例如PO2降低、炎症细胞明显增加、巨噬细胞和中性粒细胞计数增加、肺重量系数增加、BALF白蛋白含量和促炎细胞因子水平增加、肺MPO活性增加、伊文思蓝染色渗入肺部增加以及肺组织病理学改变。此外,在LPS,CSE以及PGD2刺激的RAW264.7巨噬细胞以及分离的腹腔巨噬细胞中,TNF-α,IL-1β,IL-6以及KC的蛋白和mRNA水平均显著上升,而IL-10的蛋白以及mRNA水平则显著下降。更重要的是发现LPS和CSE均能诱导诱导原代巨噬细胞中PGD2的表达增加,这些现象均表明PGD2参与了ALI的发生发展。CRTH2抑制剂CT-133能显著抑制LPS或吸烟诱导小鼠BALF中炎症细胞的数量,尤其是巨噬细胞和中性粒细胞的渗出,降低肺血管通透性和水肿,减少BALF灌洗液中TNF-α,IL-1β,IL-6以KC而上调IL-10的含量。抑制肺MPO活性增加并改善PO2以肺组织病理学变化。此外,CT-133预处理不仅逆转LPS,CSE以及PGD2诱导的TNF-α,IL-1β,IL-6以及KC不可控的上调,而且还能够上调IL-10的分泌。进一步,CT-133在体外缓解PGD2趋化的中性粒细胞的迁移。此外,CT-133治疗在体内和体外水平均能显著抑制LPS和CSE诱导的核因子-κB(NF-κB p65)磷酸化水平的增加。
总之,首次报道CT-133具有改善ALI/ARDS疾病的巨噬细胞和中性粒细胞肺部浸润,抑制肺血管通透性增加以及抑制相关炎症因子转录表达,和IL-10分泌的增加,其分子机制可能与其能抑制NF-κB p65活化有关。CT-133可能是治疗ALI/ARDS的新的潜在治疗选择。