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目的: 探讨P38MAPK在缺血后处理(IPO)减轻大鼠LIRI中的作用及其机制。 方法: 1.雄性SD大鼠40只(体重200~250g),根据不同处理方法,用随机数表法分成5组(n=8),即对照组(C组)、肺缺血/再灌注组(I/R组)、肺缺血/再灌注+缺血后处理组(IPO组)、缺血后处理+溶剂对照组(0.4%DMSO的PBS溶液)(D组)、缺血后处理+SB203580组(SB组)。全身麻醉,行气管插管,呼吸机机械通气,切开左侧胸部,游离左肺门,动脉夹夹闭,复制在体原位左肺缺血/再灌注模型。C组游离左肺门后不夹闭肺门,观察2.5 h;I/R组游离并夹闭左肺门造成缺血0.5 h,松开动脉夹再灌注2h; IPO组在再灌注前连续给予3次的再灌注30sec/缺血30sec后处理,余同I瓜组;D组缺血前给予7.5 ml/kg体重的0.4%DMSO的PBS溶液,余同IPO组;SB组缺血前尾静脉注射1 mg/kg SB203580(1 mg SB203580溶于7.5 ml0.4%DMSO的PBS溶液),余同IPO组。 2.实验结束后,取颈动脉血检测血清超氧化物歧化酶(SOD)和髓过氧化物酶(MPO)的活性及丙二醛(MDA)含量;取肺组织称量其湿/干重比(W/D)并计算总肺水含量(TLW);光镜、电镜观测肺组织形态学结构改变,并行肺组织损伤定量评估(IQA);选用原位缺口末端标记法(TUNEL)检测肺细胞凋亡情况并算出凋亡指数(AI);分别用RT-PCR法、免疫组织化学法测定肺组织Bcl-2、Bax的mRNA和蛋白的表达。 结果: 1.I/R组血清SOD活性较C组显著降低;MDA含量、MPO活力亦明显升高(P均<0.05), IPO组、D组、SB组与I/R组相比,MDA含量、MPO活力显著降低,SOD活性与二者相反(P<0.05),D组与IPO组比较三者均无明显统计学差异(P均>0.05),SB组与IPO组相比,SOD活性升高,MDA含量、MPO活力与之相反(P<0.05)。 2.肺组织W/D、TLW、IQA这三个指标中,I/R组较C组均显著升高(P均<0.05);IPO组、D组、SB组与I/R组相比,肺组织W/D、TLW、IQA值显著降低(P均<0.05);D组与IPO组相比,三者均无明显统计学差异(P均>0.05); SB组与IPO组相比,SB组肺组织W/D、TLW、IQA值显著降低(P均<0.05)。 3.光镜检查:C组肺泡结构完整,未见肺间质增宽水肿,无炎性细胞渗出、浸润; I/R组肺泡结构紊乱,内可见较多炎症细胞浸润、红细胞渗出,偶可见局部实变;D组、IPO组与I/R组比较,可见肺泡内红细胞渗出及炎症细胞浸润不同程度减轻,肺泡结构较完整; SB组肺泡结构完整度接近C组,肺间质水肿基本无水肿,可见少量炎症细胞浸润,未见红细胞渗出。 4.透射电镜检查: C组毛细血管内皮细胞、肺泡Ⅰ型、Ⅱ型上皮细胞结构完整,胞内细胞器无异常,无核固缩、碎裂,核内染色质无聚集; I/R组肺内肺泡Ⅰ型上皮细胞胞内吞饮小泡减少,核固缩,核内染色质边集;肺泡Ⅱ型上皮细胞微绒毛脱落,胞膜肿胀,核膜扩张,细胞核固缩,板层小体减少、空泡化并大量脱落到肺泡腔内,线粒体水肿并脊消失,; D组、IPO组肺内细胞损伤明显减轻,毛细血管腔光滑,未见塌陷,肺泡Ⅰ型上皮细胞水肿减轻,吞饮小泡增加;肺泡Ⅱ型上皮细胞板层小体增加,绒毛脱落减少,胞内线粒体水肿减轻,脊可见; SB组组各型细胞结构完整,和染色质分布均匀,肺泡Ⅱ型上皮细胞微绒毛基本无脱落,胞内板层小体数量接近C组,无空泡化,线粒体未见明显水肿、脊清晰可见。 5.肺组织TUNEL法示与C组相比,I/R组AI值显著升高;D组、SB组、U组、IPO组AI值较I/R组显著降低(P均<0.05),D组与IPO组相比无明显差异(P>0.05),SB组显著低于IPO组。肺泡上皮细胞和血管内皮细胞是凋亡细胞的主要类型。 6.RT-PCR检测mRNA结果显示:在C组Bcl-2呈高水平表达、Bax表达不明显,I/R组较C组Bcl-2表达明显下降、Bax明显上调,同时Bcl-2/Bax的比值降低(P均<0.05);与I/R组比较,D组、SB组、IPO组Bcl-2 mRNA及Bcl-2/Bax显著升高,Bax mRNA表达减弱(P均<0.05);D组与IPO组相比无显著差异(P>0.05);SB组与IPO组比较,Bcl-2及二者比值升高、Bax表达下降。 7.免疫组化检测各组肺组织Bcl-2、Bax蛋白表达,在C组Bcl-2呈高水平表达、Bax表达不明显,I/R组表达较C组Bcl-2及Bcl-2/Bax明显下降、Bax明显上调(P均<0.05);与I/R组比较,D组、SB组、IPO组Bcl-2蛋白及二者比之表达增高,Bax表达减弱(P<0.05),D组与IPO组相比无明显差异(P>0.05),SB组Bcl-2表达及二者比值较IPO组明显增高、Bax表达明显降低。Bcl-2与Bax阳性细胞主要分布于血管内皮细胞、支气管上皮细胞及肺泡上皮细胞。 结论: 缺血后处理可能通过提高机体的抗氧化能力,减轻脂质过氧化,抑制P38MAPK激活,抑制中性粒细胞的激活、聚集,从而导致抗凋亡基因Bcl-2上调,促凋亡基因Bax下调,提高二者比值以减少肺组织细胞凋亡和结构损伤,从而拮抗LIRI。