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目的 糖尿病血管病变是糖尿病慢性并发症的主要表现,其发生与一些生长因子及血管活性因子密切相关,其发生机制十分复杂,过去对高糖诱导的蛋白质非酶糖基化、多元醇通路异常,二酰基甘油—蛋白激酶C(PKC)通路研究较多,随着分子生物学及其技术的发展,有关细胞信号转导的研究成为最活跃的领域之一。丝裂原激活的蛋白激酶P38(P38MAPK)激活可能成为参于糖尿病血管并发症发生发展的重要因素。同时,近年来的研究表明,核转录因子(NF-κB)在糖尿病及其并发症发生发展中起重要作用。本实验观察了糖尿病大鼠肺组织及其微血管的组织病理学改变;观察了Ⅳ型胶原酶(MMP2、MMP9)及转化生长因子β1(TGF-β1)的表达及细胞信号转导系统重要酶类—PKC、P38MAPK,NF-κB活性的变化,为‘糖尿病肺’研究提供实验依据。 方法 1.动物分组及模型制备:150-170g雄性SD大鼠36只,单笼饲养,随机分为正常对照组(18只)、DM组(18只)。DM组大鼠腹腔内注射链脲佐菌素(STZ)60mg/kg,2天后血糖≥16.7mmol/L的为DM大鼠,正常对照组注射等量生理盐水,各组动物饲养1个月。部分动物处死后速取肺脏,左肺取小组织块迅速送入冰箱(-70℃)备测生化指标及1mm直径组织块2.5%戊二醛固定。另一部分动物经4%多聚甲醛灌注后取肺组织,用4%多聚甲醛/0 .1%的DEPC溶液固定,48一72h后逐级脱水,常温石蜡包埋,备做免疫组化染色及原位杂交。 2.特殊染色及HE常规染色及透射电镜观察 网状纤维染色采用Gomori渡银染色方法 胶原纤维染色采用weigert·5 resorein一fuehsin染色法 3.肺组织PKC活性的测定 PKC活性的测定采用改良的Takay法。肺组织溶于粉碎缓冲液,超声粉碎(50次/管),取上清加ATP反应液,30OC保温8分钟,取25 pL点在what一manP81强阳离子交换滤纸上,加入75mmol/L磷酸溶液终止反应,反复洗三次后晾干,放入预装有sml闪烁液的液闪瓶中,液体闪烁仪(美国Beckmanlsol型)测定cpm数。 4.免疫组化方法检测MMPZ、MMPg、NF一B、TGF一pl 免疫组化染色一抗为免抗鼠NF一KB、MMPZ、MMpg、TGF一pl,抗体工作浓度为1:100。二抗为羊抗兔,按SABC免疫组化试剂盒说明书操作,DAB显色,苏木素复染。梯度脱水,二甲苯透明,中性树脂封片,细胞胞浆,胞膜出现棕黄色或黄色者为阳性细胞。每组随机选10只大鼠组织切片,采用图像分析软件(Luzex型图像分析仪)随机取高倍视野(含小支气管),筛选棕黄色颗粒细胞,镜下计数阳性细胞数,测定平均灰度值。 5.P38MAPK检测 原位杂交检测P38MAPK操作按检测试剂盒说明书进行。采用ATPP3 8 MAPK的寡核普酸探针,经地高辛标记,针对大鼠P38 MAPK的寡核昔酸探针序列为5’一GTGTG CCGAG CCAGT CCAAA ATCCA GAATC一3,,P38MAPK mRNA的颗粒在细胞浆着色呈棕黄色。每组随机选6只大鼠组织切片,采用图像分析软件(Luzex型图像分析仪)随机取高倍视野(含小血管)筛选棕黄色颗粒细胞,镜下计数阳性细胞数,测定mRNA的相对含量。 6.蛋白质免疫印迹分析NF一KB,TGF一pl水平 按蛋白质从SDS聚丙烯酞胺凝胶转移至固相支持体的免疫学测定方法进行(1)。取正常及实验组肺组织提取蛋白,用SDS聚丙烯酞胺电泳(SDS一队GE)分离,转移至固相支持体—硝酸纤维滤膜上,分别按程序加入NF一KB、TGF一pl一抗及二抗,滴加发光剂,摄X光片。应用ehenxmage:5500 vZ.o3分析软件对Westem带灰度值进行分析。 7.统计学处理方法 实验数据处理结果以均值士标准差表示。数据分析采用统计程序软件包(sPsslo.sforwindows)进行方差分析,应用student’st检验来判断差异的统计学意义,p值小于0.05差异具有显著性。结果 1.肺组织病理学变化。 DM大鼠肺组织成纤维细胞数量增加,肺泡间隔及毛细血管基底膜增厚,胶原纤维在肺泡间隔、细支气管、小血管及肺泡上皮细胞胞浆内明显增多,互相交织,着色较深,染成红色。 2,免疫组化结果 2.1 TGF一pl染色结果 正常组大鼠的气管粘膜上皮细胞、肺泡巨噬细胞及少数血管内皮细胞可见弱的TGF一pl表达。TGF一Bl在DM大鼠肺组织表达明显增多,表现在支气管粘膜上皮细胞,微血管内皮细胞、少量肺泡上皮细胞及一些肺间质细胞,可见胞浆棕黄色颗粒。 2.2 MMPZ、MMPg染色结果 MMPZ及MMpg在正常组大鼠肺组织的支气管粘膜上皮细胞,肺泡巨噬细胞及小血管内皮细胞均有表达,在DM组大鼠上述部位表达不同程度减弱,以MMPg更为明显。 2.3 NF一KB染色结果 正常组大鼠气道上皮细胞、肺泡上皮细胞,间质细胞及少数血管内皮细胞可见弱的NF一KB表达。DM大鼠NF一KB在肺组织上述部位表达明显增多,表现在可见较多的胞核及胞浆棕黄色颗粒。 3.P38MAPKmRNA原位杂交结果 DM大鼠P38MAPK」11朋A主要存在于血管内皮细胞,定位于胞浆,呈棕黄色颗粒,支气管粘膜上皮及少量间质细胞可见轻度表达。正常组大鼠肺组织内仅偶见间质细胞胞浆着色,染色较浅。 4.同位