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目的研究黄芪多糖(Astragalus polysaccharides,APS)对于低氧诱导的肺动脉高压(Pulmonary arterial hypertension,PAH)小鼠产生的炎症和肺纤维化的保护作用以及相关机制。方法体内实验:在低氧舱(10%O2,90%N2)内饲养C57BL/6小鼠制备肺动脉高压模型。雄性野生型C57BL/6小鼠分为正常对照组、低氧模型组、模型+APS 200和400 mg·kg-1组、模型+BAY11-7082组(NF-κB抑制剂,5 mg·kg-1);钙蛋白酶-1(Calpain-1)基因敲除雄性小鼠分为敲除对照组和敲除低氧组;其中将野生型小鼠和calpain-1基因敲除小鼠的正常对照组置于常氧环境中,其余小鼠都置于低氧舱内。期间模型+APS 200和400 mg·kg-1两组每天都进行APS灌胃,模型+BAY11-7082组的小鼠每周腹腔注射BAY11-7082三次,其余小鼠腹腔注射等量的生理盐水。28 d后,测定右心室压(Right ventricular systolic pressure,RVSP)和右心室肥厚指数(Right heart hypertrophy index,RVHI);HE染色观察肺病理形态并检测血管壁厚度比(Wall thickness ratio,WT%)和血管壁面积比(Vascular area ratio,WA%);Masson染色观察肺组织胶原纤维沉积;免疫组化法检测基质金属蛋白酶9(Matrix metalloproteinase-9,MMP-9)的蛋白表达;ELISA检测小鼠血清中白细胞介素-1β(Interleukin-1β,IL-1β)和肿瘤坏死因子-α(Tumor necrosis factor alpha,TNF-α)水平及肺组织中羟脯氨酸(Hydroxyproline,HYP)水平;Western印迹法检测肺组织calpain-1、MMP-9和转化生长因子β1(Transforming growth factorβ1,TGF-β1)蛋白表达水平以及NF-κB P65蛋白磷酸化水平。体外实验:原代培养肺动脉平滑肌细胞(Pulmonary artery smooth muscle cells,PASMCs)分为细胞对照组、低氧组、低氧+APS组(0.6 g·L-1)、低氧+BAY11-7082组(10μmol·L-1)和低氧+MDL-28170组(钙蛋白酶-1抑制剂,10μmol·L-1)。除细胞对照组外,其余组加药后直接置低氧培养箱(3%O2、97%N2)培养24 h;CCK-8法检测细胞存活率;ELISA检测细胞中的IL-1β和TNF-α水平;Western印迹法检测细胞calpain-1、MMP-9和TGF-β1蛋白表达水平以及NF-κB P65蛋白磷酸化水平。结果体内实验:与野生型正常对照组比较,低氧模型组的小鼠血流动力学指数RVSP和RVHI显著升高;HE染色观察到低氧模型组的小鼠肺小血管管壁增厚、管腔狭窄、血管平滑肌细胞增生明显,其量化结果WA%、WT%显著升高。Masson染色观察到低氧模型组的小鼠肺组织中胶原纤维渗出显著增多,胶原纤维沉积面积增大;免疫组化检测低氧模型组的小鼠肺组织中MMP-9阳性表达率显著升高;低氧模型组的小鼠肺组织中通道蛋白calpain-1表达和NF-κB P65磷酸化水平显著升高,进而促进低氧模型组的小鼠血清中炎症因子IL-1β和TNF-α水平以及肺组织中致纤维化因子HYP水平、MMP-9、TGF-β1蛋白表达水平也显著升高。上述比较均具有统计学意义(P<0.05)。与低氧模型组比较,模型+APS组、模型+BAY11-7082和敲除低氧组的小鼠血流动力学指数RVSP和RVHI显著降低;小鼠肺小血管管壁明显变薄,管腔变大,血管平滑肌细胞增生减少以及WA%、WT%显著降低;小鼠肺组织中胶原纤维渗出显著减少,胶原纤维沉积面积降低;小鼠肺组织中MMP-9阳性表达率显著降低;小鼠肺组织中通道蛋白calpain-1表达和NF-κB P65磷酸化的水平显著降低;进而导致小鼠血清中炎症因子IL-1β和TNF-α水平以及肺组织中致纤维化因子HYP水平、MMP-9、TGF-β1蛋白表达水平也显著降低。上述比较均具有统计学意义(P<0.05)。体外实验:与细胞对照组相比,低氧组的PASMCs存活率显著升高;低氧组的PASMCs中通道蛋白calpain-1表达和NF-κB P65磷酸化水平显著升高;进而促进低氧组的PASMCs中炎症因子IL-1β和TNF-α水平以及致纤维化因子MMP-9和TGF-β1蛋白表达水平也显著升高;上述比较均具有统计学意义(P<0.05)。与低氧组相比,低氧+APS组、低氧+BAY11-7082组、低氧+MDL-28170组的PASMCs存活率显著降低;低氧组的PASMCs中通道蛋白calpain-1表达和NF-κB P65磷酸化水平显著降低;进而导致了低氧组的PASMCs中炎症因子IL-1β和TNF-α水平以及致纤维化因子MMP-9和TGF-β1蛋白表达水平也显著降低;上述比较均具有统计学意义(P<0.05)。结论APS对低氧诱导的PAH小鼠具有保护作用,其机制可能是通过抑制calpain-1/NF-κB信号通路发挥作用。(1)APS能够减轻PAH小鼠炎症反应。(2)APS能够改善PAH小鼠肺组织的纤维化发应。(3)APS可能通过抑制calpain-1/NF-κB信号通路发挥作用。