论文部分内容阅读
目的:支气管肺发育不良(Bronchopulmonary dysplasia,BPD)是早产儿最常见的慢性呼吸系统疾病,炎症引起的肺损伤是关键环节,其典型病理特征是肺泡和毛细血管发育受阻,肺水肿是早期主要表现。Claudin-18是目前唯一已知的肺特异性紧密连接蛋白,我们想要探究其在BPD模型组和对照组的表达差异,以及wnt/β-catenin经典通路以及肺泡上皮标志蛋白在两组中的表达变化,从而明确claudin-18是否在BPD发生发展中扮演的重要角色,为BPD的防治提供新启发。方法:(1)造模和取材。Sprague Dawley(SD)大鼠共40只,雌雄大鼠以4:1比例合笼,12h后进行阴道涂片,确定雌鼠受孕后分笼,待雌孕鼠自然分娩后,将新生大鼠在12h内随机分为空气组(O2=21%)和高氧组(O2=85%),定义为day 0。开始造模后day 1、day 3、day 7、day 10和day 14,每组随机选取8只大鼠取肺组织,观察肺组织形态,测量干湿重,右下肺置于4%多聚甲醛中,制作石蜡标本,用于HE染色和疫组化。剩余肺叶液氮速冻,置于-80℃冰箱保存,用于western blot和q RT-PCR检测。(2)采用q RT-PCR技术检测高氧组和空气组新生大鼠肺组织中claudin-18、claudin-4、surfactant Protein C(SFTPC)、podoplanin和β-catenin的m RNA表达水平。(3)Western blot检测动物模型的claudin-18、claudin-4、SFTPC、podoplanin、GSK-3β、p-GSK-3β和β-catenin的表达。(4)免疫组织化学染色检测动物模型的claudin-18、claudin-4、SFTPC、podoplanin和β-catenin的表达,观察其表达量及位置。(5)统计学分析,q RT-PCR结果用2-ΔΔCT表示相对表达量,western blot条带用Image J软件进行半定量分析,实验分析数据用Prism 8.0进行分析,每个实验至少设置三个生物学重复,两样本比较采取独立样本t检验,P<0.05时认为结果差异具有统计学的意义。结果:(1)新鲜肺组织和HE染色显示模型建立成功,随着时间推移,高氧条件下的新生大鼠肺组织呈现明显的水肿和肺泡幼态化的现象。外观上,在day 7和day 10时,模型组新生大鼠肺体积明显高于空气组,肺组织苍白水肿,表面可见出血点,而对照组肺组织呈均一粉色,无水肿出血点;day 14时模型组肺组织体积小于空气组,略有水肿,表面可见出血点。RAC结果显示,与对照组相比,模型组新生大鼠肺泡发育紊乱,肺泡腔体积变大,肺泡融合现象明显,肺泡数目减少,差异有统计学意义(P<0.05)。干湿重分析表明模型组新生大鼠肺组织水肿程度明显高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。(2)与对照组相比,模型组大鼠肺组织在各个时间点claudin-18 m RNA水平均下降,差异有统计学意义(P<0.05);模型组claudin-4在day 10和day 14表达下降,差异有统计学意义(P<0.05);模型组SFTPC在day 1、day 3、day 7和day 10转录明显降低,day14转录明显增强,差异有统计学意义(P<0.05);除day 1外,模型组podoplanin m RNA明显高于空气组,差异有统计学意义(p<0.05);模型组β-catenin的m RNA表达含量显著低于空气组,差异有统计学意义(P<0.05)。(3)Western blot结果显示,与对照组相比,除day 1外,模型组claudin-18蛋白表达存在不同程度的降低,差异有统计学意义(P<0.05);claudin-4在day 3、day 10和day 14三个时间点,模型组表达明显弱于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);模型组podoplanin只在day 14时升高有统计学意义(P<0.05);SFTPC在day 3和day 7时模型组明显低于对照组,而在day 10和day 14时,模型组表达高于对照组(P<0.05),差异有统计学意义;β-catenin在day 1、day 7、day 10和day 14时模型组表达量明显低于对照组(P<0.05),差异有统计学意义;模型组p-GSK-3β的相对蛋白表达量在day 7和day10也显著降低,差异有统计学意义(P<0.05)。(4)免疫组化结果显示,claudin-18主要表达在细胞质中,半定量分析表明对照组大鼠肺组织claudin-18表达均高于模型组,差异有统计学意义(P<0.05);claudin-4在胞质中表达比较多,且模型组表达明显低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);AECⅠ标志物podoplanin主要表达在胞质中,半定量分析表明模型组表达量较高,差异有统计学意义(P<0.05);SFTPC在胞核和胞质中均有表达,在day 3和day 7时模型组明显低于对照组,而在day 10和day 14时,模型组表达高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);β-catenin在胞核胞质中均有表达,在高氧条件下,β-catenin表达明显减少,且主要表达在胞浆中,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:综上所述,本研究通过动物实验验证claudin-18在高氧诱导新生大鼠肺组织中低表达,wnt/β-catenin经典通路被抑制,肺泡上皮细胞出现转分化障碍,因此,claudin-18可能通过调控wnt/β-catenin经典通路参与肺的发育和成熟过程,靶向调控claudin-18表达可能是BPD的潜在治疗手段。