论文部分内容阅读
目的:建立人胚肺成纤维细胞衰老模型和人工衰老小鼠模型,研究成纤维细胞生长因子10(Fibroblast growth factor10)与肺衰老的相关性及其调控肺衰老的相关机制,为肺衰老的防治提供新思路。方法:体外实验(1)细胞衰老模型构建:建立阿霉素(Doxorubicin,DOX)诱导的鼠肺上皮细胞(Mouse lung epithelial cells,TC-1)、鼠肝细胞(Alpha Mouse Liver 12,AML-12)及人胚肺成纤维细胞(Human lung fibroblasts cell lines,HFL-1)细胞衰老模型,检测衰老相关标记物p21、p16的表达。(2)以HFL-1细胞为靶细胞,用DOX及D-半乳糖(D-galactose,D-gal)诱导HFL-1细胞衰老,比较衰老相关β-半乳糖甘酶染色、衰老相关标记蛋白p21、p16的水平及细胞周期、活性氧及细胞凋亡的改变。(3)FGF10与衰老的相关性:检测HFL-1细胞衰老模型中FGF10蛋白表达水平及自然衰老小鼠模型(>24m)肝、肾及肺组织中的表达水平。(4)FGF10抗衰老研究:HFL-1细胞衰老模型给予FGF10后行衰老相关β-半乳糖甘酶染色、衰老相关标志蛋白检测以及细胞周期、活性氧及细胞凋亡检测,明确FGF10抗衰老效果。(5)FGF10调控肺衰老的机制研究:通过蛋白免疫印迹实验(western blot)对衰老相关基因进行检测,包括p21、p16,同时检测下游相关信号通路的改变,如丝氨酸/苏氨酸激酶(AKT)、胞内调控激酶(Extracellular signal-regulated kinase,ERK,)及信号转导及转录激活蛋白3(Signal Transducer and Activator of Transcription,STAT3,)等的蛋白表达水平,明确FGF10调控衰老的可能机制。体内实验(1)建立自然衰老小鼠模型:选取小于6周的正常C57BL/6J雄鼠作为年轻鼠,周龄大于24个月的C57BL/6J雄鼠为老年鼠,取其肝、肾、肺组织提取蛋白后检测衰老相关标记物FGF10水平。(2)建立人工衰老小鼠模型:将8周龄的C57BL/6J雄鼠分为0.9%的生理盐水对照组,10 mg/kg DOX组,经一次性腹腔注射给药,21天后处死小鼠取肺组织进行衰老相关标志物p21、p16分子水平检测,肺组织H&E染色及Masson染色;将8周龄的C57BL/6J雄鼠分为0.9%的生理盐水对照组,120mg/kg D-gal组,连续8周经颈背部皮下注射给药,给药过程中观察小鼠精神状态、体格及饮食的改变。结果:体内实验(1)通过比较DOX诱导的TC-1、AML-12及HFL-1细胞衰老模型发现DOX处理后的TC-1、AML-12衰老相关标记蛋白水平没有明显上升,而HFL-1细胞中衰老相关标记蛋白水平随着DOX浓度的升高呈上升趋势。(2)给予10 n M、30 n M、100 n M DOX来构建HFL-1衰老模型,结果显示低中高浓度的DOX均能诱导细胞衰老,上调活性氧水平、阻滞细胞周期、诱导细胞凋亡同时上调p21、p16等衰老相关标记蛋白。而15 g/L、30 g/L及60g/L的D-gal虽然能诱发上述细胞衰老表型,但是却无法上调衰老相关分子标记物的蛋白水平,反而随着D-gal浓度的上升p21、p16呈浓度梯度下降。(3)在衰老细胞模型中,FGF10蛋白水平较正常对照组明显降低;在自然衰老小鼠模型中肝、肾及肺组织FGF10蛋白水平较年青组中的低,FGF10可明显改善衰老细胞衰老相关β-半乳糖苷酶染色、降低p21、p16的蛋白水平,促进细胞周期、降低活性氧水平。(4)FGF10干预后对p-AKT、p-ERK及p-STAT3等通路蛋白水平并没有明显的改变。体外实验(1)在自然衰老小鼠模型肝、肾、肺组织中,年轻鼠FGF10蛋白表达高于老年鼠相应组织。(2)通过腹腔注射10 mg/kg的DOX可成功构建小鼠衰老模型,提取肺组织蛋白进行western blot可检测到模型组中衰老相关标记蛋白p21、p16均有所上调,且肺组织切片HE和Masson染色显示衰老肺组织伴有肺纤维化。结论:体外实验(1)在DOX诱导的细胞衰老模型中,有限的二倍体人胚肺成纤维细胞HFL-1较永生化的细胞系TC-1及AML-12中衰老相关标记蛋白的表达更明显。(2)通过DOX及D-gal同时构建人胚肺成纤维细胞衰老模型发现,DOX诱导后衰老表型较D-gal诱导后更明显。(3)DOX可诱发细胞周期阻滞、细胞凋亡同时导致细胞活性氧的升高。上调衰老相关标记蛋白p16及p21的表达。(4)FGF10与细胞衰老存在相关性,FGF10可促进细胞周期、降低活性氧的水平同时下调衰老相关标记蛋白。(5)FGF10并不是通过调控Pi3K/AKT、MAPK/ERK及JAK/STAT等信号通路来延缓细胞衰老,具体机制有待进一步揭示。体内实验(1)在自然衰老小鼠肝、肾、肺组织中,FGF10的表达水平低于年轻小鼠肝、肾、肺组织。(2)在人工衰老小鼠建模中,10 mg/kg的DOX可诱导小鼠肺衰老,并诱发肺纤维化。