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目的: 1.观察呼吸道合胞病毒(RSV)感染人肺腺癌肺泡基底上皮细胞(A549)后12h、24h、48h过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)、IL-23、IL-17mRNA和蛋白表达及IL-13、粘蛋白5AC(MUC5AC)蛋白表达变化,探讨RSV感染导致气道黏液高分泌的发生、发展机制。 2.观察PPARγ激动剂(罗格列酮)和PPARγ阻滞剂(GW9662)及IL-23抗体干预后不同时间点RSV感染A549细胞PPARγ、IL-23、IL-17mRNA和蛋白表达及IL-13、MUC5AC蛋白表达变化,探讨罗格列酮对RSV感染引起的气道黏液高分泌的抑制效应及机制。 3.为临床应用PPARγ激动剂治疗RSV感染引起的气道黏液高分泌提供实验依据,为RSV感染治疗药物的研发提供新思路。 方法: 1.建立RSV感染细胞模型,将A549细胞于无菌培养瓶中培养,待细胞生长至80%~90%时,传代于六孔板中,随机分成5组:A组(罗格列酮+RSV组)、B组(GW9662+RSV组)、C组(IL-23抗体+RSV组)、D组(RSV组)、E组(细胞+0.02%DMSO对照组)。RSV感染造模前,A组、B组、E组分别予罗格列酮(10μmol/L)、GW9662(5μmol/L)、0.02%DMSO预处理0.5小时,C组予IL-23抗体干预2小时。造模时A-D组均以100TCID50RSV感染吸附2h后加维持液继续培养。各组均培养至12h、24h、48h收获细胞及上清液待测。 2.实时荧光定量RT-PCR检测不同时间点各组PPARγ、IL-23、IL-17mRNA表达情况,WesternBlot方法检测PPARγ、IL-23蛋白水平情况,酶联免疫吸附试验(ELISA)检测上清液中IL-17、IL-13、MUC5AC蛋白水平表达情况。 结果: 1.病毒滴度测定:实验RSV的TCID50为10-5.8/50μl。实验的病毒攻击量为100TCID50,即10-3.8/50μl。 2.罗格列酮、GW9662及0.02%DMSO对细胞毒性:10μmol/L罗格列酮、5μmol/LGW9662和0.02%DMSO处理后三个时间点(12h、24h、48h)A549细胞存活率分别94.20%、96.61%、98.32%;91.84%、91.73%、95.97%和92.61%、91.82%、94.24%。与细胞对照组相比差异无显著性统计学意义(均P>0.05),证明上述药物及其浓度对A549细胞无毒性作用(表1、图2)。 3.RSV感染及罗格列酮、GW9662、IL-23抗体干预后PPARγmRNA和蛋白表达水平变化:E组PPARγmRNA和蛋白仅少量表达,A组、B组、C组、D组表达升高,与E组相比差异有统计学意义。A、B、C、D组PPARγmRNA和蛋白水平表达在24h达高峰,与12h比较差异有统计学意义(均P<0.05);48h有所下降,除A组外,表达量均与12h相近。A、B、D组表达量的差异有统计学意义,三个时间点A组PPARγmRNA和蛋白水平表达明显高于D组(P<0.05)。C组与D组相比,同一时间点上PPARγmRNA和蛋白水平表达相近(表2、图3)。 4.RSV感染后IL-23、IL-17mRNA和蛋白水平表达变化:E组IL-23、IL-17mRNA和蛋白少量表达,与E组相比,D组IL-23、IL-17mRNA和蛋白表达在三个时间点均有明显升高(均P<0.05),其中IL-23、IL-17mRNA在12h明显升高,24h达高峰,48h表达量有所下降,但与12h相比差异仍有显著统计学意义;而两种细胞因子蛋白水平表达随时间增加,表达量增加,48h达高峰,与12h相比差异有显著统计学意义(图4、5、7,表3-5)。 5.RSV感染后IL-13、MUC5AC蛋白水平表达变化:与E组相比,D组IL-13、MUC5AC蛋白表达在三个时间点均明显升高(均P<0.05),且随时间增加,表达量增加,48h达高峰,与24h比较差异有显著统计学意义(图6,表6-7)。 6.罗格列酮、GW9662及IL-23抗体干预后对IL-23、IL-17mRNA和蛋白水平的影响:同一时间点A组、C组IL-23、IL-17mRNA和蛋白表达均低于D组,差异有显著统计学意义,但明显高于E组(P<0.05);B组与D组相比,三个时间点IL-23、IL-17mRNA和蛋白表达量均相近,但仍高于E组(P<0.05)。与B组相比,A组IL-23、IL-17mRNA和蛋白表达水平均存在明显降低(P<0.05)。罗格列酮及IL-23抗体对IL-23mRNA和蛋白抑制作用在干预后24h最强,与12h、48h相比差异有显著性统计学意义;而对IL-17mRNA和蛋白的抑制作用是在干预后12h最强,与24h、48h相比差异有显著性统计学意义(图4、5、7,表3-5)。 7.罗格列酮、GW9662及IL-23抗体干预后对IL-13、MUC5AC蛋白水平的影响:在12h、24h、48h三个不同时间点上,罗格列酮及IL-23抗体干预后,对IL-13、MUC5AC蛋白水平的抑制均在12h最强,其中24hMUC5AC表达量与48h相近,但IL-13表达量与48h相比差异有显著统计学意义。B组与D组相比,各时间点IL-13、MUC5AC蛋白水平表达相近,但仍高于E组(P<0.05)。 结论: 1.在体外RSV感染引起MUC5AC表达增多,其机制为上调IL-23表达从而增加IL-17和IL-13表达水平,导致气道黏液高分泌。 2.罗格列酮可通过上调体外RSV感染后PPARγ表达,导致IL-23、IL-17及IL-13表达降低,MUC5AC表达减少,抑制气道黏液高分泌。 3.应用GW9662干预可阻断罗格列酮的上调PPARγ表达效应,证实罗格列酮是通过PPARγ途径发挥抑制黏液高分泌作用。