氯沙坦对NLRP3炎性体的调节及其在脓毒症肺损伤中的作用

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目的:由急性肺损伤(Acute lung injury,ALI)进展而成的急性呼吸窘迫综合征(Acute respiratory distress syndrome,ARDS)是脓毒症患者死亡的主要原因之一。炎症反应和氧化应激导致的肺内皮细胞和肺泡上皮细胞受损是脓毒症所致ALI/ARDS的重要机制之一。已有研究表明,氯沙坦在多种脏器(如心、肾、肺等)的炎症反应中具有减轻炎症反应和组织损伤及抗氧化的作用,但其机制尚未阐明。因此,本研究旨在探讨氯沙坦能否在脂多糖(Lipopolysaccharide,LPS)诱导的小鼠肺损伤模型中起到抗炎、抗氧化作用及其作用机制。内容和方法:动物实验采用ICR小鼠,将小鼠全身麻醉后通过腹腔注射和气管插管途径给药,并于24小时后收取肺组织样本,肺组织切片苏木精-伊红(hematoxylin and eosin,H&E)染色用于观察肺组织炎症细胞浸润、水肿及出血等病理学改变。用酶比色法检测肺组织中髓过氧化物酶(myeloperoxidase,MPO)、过氧化氢(hydrogen peroxide,H2O2)、丙二醛(malondialdehyde,MDA),总抗氧化能力(total antioxidant capacity,T-AOC)、过氧化氢酶(catalase,CAT)和过氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)含量,反映肺组织的氧化应激水平。用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测白介素(Interleukin,IL)-1β和IL-18含量反映肺组织炎症反应的程度。用蛋白质印迹分析(western blot,WB)方法检测肺组织中半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-1(cysteine aspartuc acidspecific protease-1,caspase-1)蛋白水平表达变化反应NLRP3炎性体的激活。主要结果:LPS处理可导致肺组织中NLRP3炎性体的激活并引发失控的炎症反应,进而引发ALI/ARDS的进程。我们观察到,LPS可刺激小鼠肺组织中caspase-1和caspase-1 p20蛋白含量增多以及IL-1β和IL-18水平升高,表明LPS诱导的肺损伤过程中伴有NLRP3炎性体及其下游的NLRP3/caspase-1/IL-1β信号转导通路的激活。此外,LPS可诱导快速的氧化应激反应,表现为LPS处理24小时后MPO、H2O2和MDA水平升高,T-AOC、CAT和SOD的水平降低。相反,氯沙坦可通过抑制NLRP3/caspase-1/IL-1β信号转导通路的激活以及IL-1β和IL-18的生成从而减缓LPS诱导的炎症反应和氧化应激,并减轻肺组织损伤的程度。结论:氯沙坦可能通过抑制NLRP3/caspase-1/IL-1β信号通路和氧化应激减轻LPS诱导的急性肺损伤。氯沙坦或者其他血管紧张素受体阻断剂可能可作为减轻ALI/ARDS的一种有效的辅助治疗药物。
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