过表达TPO对脓毒症小鼠急性肺损伤及细胞自噬水平的影响

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【目的】
  通过过表达促血小板生成素(Thrombopoietin,TPO),并建立小鼠脓毒症急性肺损伤(Acute Lung Injury,ALI)模型,观察过表达TPO对脓毒症小鼠急性肺损伤和肺泡细胞自噬水平的影响,探讨过表达TPO在脓毒症急性肺损伤中的保护作用及其机制。
  【方法】
  本研究选择36只雄性健康SPF级C57/BL6小鼠并构建质粒。随机将36只小鼠分为三组,分别为正常组、空载组和TPO组。每组分为转染后1天和5天两个时间点,每个时间点各6只小鼠。转染24小时后收集样本,通过荧光显微镜,观察小鼠肝脏切片,对质粒上携带GFP基因表达的绿色荧光含量进行比较,因此来判定质粒转染效率。转染后第5天收集小鼠外周血,检测血小板数量以验证TPO质粒的表达效率。
  将转染空载质粒的12只小鼠和转染TPO的6只小鼠分为三组:(1)空载+假手术组(2)空载+CLP组;(3)TPO+CLP组。动态观察小鼠术后一般情况变化,CLP术后24小时分别搜集三组小鼠血液、肺组织,肺泡灌洗液,检测全血血小板计数,取肺组织测湿干比(W/D),通过H-E染色检测肺组织损伤程度,ELISA法分别检测血浆及肺泡灌洗液中炎症细胞因子水平变化,Westernblot检测肺泡细胞自噬相关蛋白(LC3II/I、P62)水平的变化,通过透射电镜检测肺组织细胞自噬体的变化,免疫荧光技术检测LC3定位和表达水平变化。
  【结果】
  1.TPO转染效率的评估:因质粒中带有GFP基因,转染24小时后,通过荧光显微镜观察小鼠肝脏切片,在空载组和TPO组均可见大量绿色荧光,而正
  常组未见绿色荧光;此外,转染5天后,在血常规中空载组与正常组比,血小板计数差异无统计学意义(P>0.05);TPO组与空载组比,血小板数量明显升高(P<0.0001)。
  2.CLP术后各组小鼠血小板计数的变化:CLP术后24小时,空载+CLP组与空载+假手术组相比,血小板计数明显下降(P<0.001);TPO+CLP组与空载+CLP组相比,血小板计数明显上升(P<0.01)。
  3.各组小鼠术后血浆炎症因子TNF-a、IL-1β、IL-6水平变化:通过ELISA检测,CLP术后24小时,空载+CLP组与比空载+假手术组比,血浆炎症因子TNF-a、IL-1β、IL-6水平明显升高(P<0.001);TPO+CLP组与空载+CLP组相比,血浆炎症因子TNF-a、IL-1β、IL-6水平明显降低(P<0.001)。
  4.各组小鼠术后肺泡灌洗液(BALF)炎症因子TNF-a、IL-1β、IL-6水平变化:通过ELISA检测,CLP术后24小时,空载+CLP组与比空载+假手术组比,血浆炎症因子TNF-a、IL-1β、IL-6水平明显升高(P<0.001);TPO+CLP组与空载+CLP组相比,血浆炎症因子TNF-a、IL-1β、IL-6水平明显降低
  (P<0.001)。
  5.肺组织病理切片结果:空载+假手术组小鼠肺泡结构清晰,肺泡壁薄,肺泡壁与间质内无炎性细胞浸润;空载+CLP组小鼠肺泡结构完全破坏,部分肺泡断裂、融合,肺泡腔内有渗出液。肺泡内见大量炎性细胞浸润及不等量红细胞渗出;TPO+CLP组大鼠肺泡结构部分破坏,断裂。可见少量炎症细胞浸润,但相对于空载+CLP组,肺泡损伤程度更小。
  6.肺组织W/D值结果:空载+CLP组与空载+假手术组相比,肺组织W/D值有明显差异(P<0.05)。TPO+CLP组与空载+CLP组相比,肺组织W/D值有明显差异(P<0.05)。
  7.肺组织Westernblot检测自噬水平变化:通过Westernblot检测,与空载+假手术组相比,空载+CLP组肺组织LC3II/I含量增加(P<0.05),P62含量减少(P<0.001);与空载+CLP组相比,TPO+CLP组肺组织LC3II/I含量减少(P<0.01),P62含量增多(P<0.01)。
  8.肺组织免疫荧光染色检测LC3变化:LC3阳性信号主要在细胞浆着色,呈点状或斑片状。空载+CLP组与空载+假手术组相比,LC3阳性信号表达增加;TPO+CLP组与空载+CLP组相比,LC3阳性信号表达减少。
  9.肺组织透射电镜:空载+CLP组与空载+假手术组相比,可见肺泡上皮细胞自噬体明显增多,而TPO+CLP组较空载+CLP组相比,肺泡上皮细胞自噬体减少。
  【结论】
  1.外源TPO基因可转染到小鼠体内,在肝脏高表达,并可提高小鼠血小板数量。
  2.过表达TPO可改善脓毒症导致的血小板数量下降,对脓毒症导致的ALI起保护作用。
  3.过表达TPO通过抑制细胞自噬减轻脓毒症引起的ALI。
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