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吡咯烷二硫代氨基甲酸对脂多糖致急性肺损伤大鼠NF-κB P65蛋白表达的影响

2012-05-29王红嫚薛关生万义增臧东钰辽宁医学院附属第三医院呼吸科辽宁锦州200

中国老年学杂志 2012年13期
关键词:胞质细胞核活化

王红嫚 薛关生 万义增 王 健 臧东钰 (辽宁医学院附属第三医院呼吸科,辽宁 锦州 200)

急性肺损伤(ALI)/急性呼吸窘迫综合征(ARDS)可引起顽固性低氧血症,病死率极高,发病机制复杂,缺乏有效治疗措施〔1〕。核转录因子-κB(NF-κB)是启动众多炎症介质基因转录的关键性因子,能够与DNA结合,几乎存在于体内所有细胞。在脂多糖(LPS)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)等激活剂的刺激下,NF-κB进入细胞核与DNA特定的κB序列结合,使炎性介质和细胞因子基因转录增强,在炎症反应过程中发挥重要作用〔2〕。目前发现,ALI存在NF-κB激活,在ALI/ARDS中起着重要作用,控制NF-κB的活化可能成为治疗ALI/ARDS的关键环节。为此,本文通过观察LPS致大鼠ALI时肺组织胞质、胞核中P65蛋白变化及NF-κB抑制剂吡咯烷二硫代氢基甲酸(PDTC)对P65蛋白分布的影响,进一步探讨PDTC对ALI的保护作用。

1 材料与方法

1.1 动物分组及模型制备 54只300~350 g健康雄性Wistar大鼠,随机分为三组。对照组6只,ALI组(L组)24只;PDTC干预组(P+L组)24只;ALT组和PDTC干预组分别于腹腔注射LPS后1、2、4、8 h作为观测时间点。在各不同观测时间点取10%盐酸氯胺酮溶液(50 mg/kg)腹腔注射麻醉。

1.2 方法

1.2.1 细胞质和细胞核核蛋白的提取 制模后,取右肺中、下叶肺组织约100 mg,用0.01 mol/L磷酸盐缓冲液(PBS)充分洗涤,加入核蛋白提取裂解缓冲液 A 1.5 ml,冰上放置15~30 min,用电动匀浆器制成匀浆后加入500μl 10%NP-40,涡旋10 s,4℃、12 000 r/min离心30 s,上清即为细胞质蛋白。将沉淀物用冷PBS洗涤一次,4℃、12 000 r/min离心30 s,弃上清。加入1.5 ml核蛋白提取裂解液B,冰上放置30 min,然后4℃、12 000 r/min离心2 min,吸出上清(核蛋白),Bradford比色法测定核蛋白浓度,并调至0.5~1.0μg/μl,置于-70℃保存。

1.2.2 Western印迹半定量检测NF-κB p65 20μg蛋白,10%聚丙烯酰胺凝胶电泳、转膜、封闭,一抗4℃过夜,二抗室温1 h,增强化学发光法(ECL)显色。将免疫印迹所得结果经图像扫描分析,以积分灰度值(IDV)表示P65相对含量。

1.3 统计学方法 应用SPSS13.0统计软件进行分析,数据用±s表示,组间比较采用t检验。

2 结果

将对照组胞质P65蛋白的IDV设为1,用其他各组P65蛋白的IDV与其的比值作为相对表达强度。结果显示:ALI组各时相肺组织胞质中NF-κB P65蛋白的表达强度较对照组显著降低(P<0.01)而胞核中P65蛋白表达强度较对照组显著升高(P<0.01);但PDTC干预组与ALI组比较,肺组织胞质中P65蛋白的表达强度较对照组升高(P<0.05),而胞核中P65蛋白表达强度较ALI组降低(P<0.05)。见表1,图1。

图1 不同时相肺组织胞质、胞核NF-κB P65蛋白表达变化

3 讨论

研究表明,ALI存在着 NF-κB 激活,NF-κB 可使 TNF-α 等炎性介质的转录最大化;活化后参与许多基因的转录调控,在感染、炎症反应、氧化应激、细胞凋亡等病理过程中发挥重要作用。它是由P50、P52、P65、c-Rel、RelB 五种亚单位组成的同源或异源二聚体,发挥主要生理功能的是P50/P65异源二聚体,其中NF-κB P65为其主要亚单位。通常状态下,蛋白以二聚体形式与IκB抑制蛋白(NF-IκB)直接结合形成三聚体复合物 ,以非活性形式存在于细胞质中。在LPS等激活剂的刺激下,IκB抑制蛋白降解,使NF-κB进入细胞核与DNA特定的κB序列结合,其中P50与DNA结合有关,P65则因含有转录活化区域负责转录激活。本研究发现ALI组各时相肺组织胞质中P65蛋白的表达强度较对照组显著降低,而胞核中P65蛋白表达强度较对照组显著升高。说明P65蛋白在ALI/ARDS的发生和发展中起着重要作用,控制NF-κB的活化可能成为治疗ALI/ARDS的关键环节。

PDTC是NF-κB的特异性抑制剂,可调节NF-κB活化,控制致炎细胞因子的表达,具有抗氧化、抗细菌、真菌及抗肿瘤等特性〔3,4〕。研究发现,PDTC 通过抗氧化作用阻碍抑制蛋白 IκB从NF-κB复合体上解离,从而抑制NF-κB活化,阻碍NF-κB的P65、P50亚基向细胞核转移,使细胞核中的表达明显减少,在转录水平上抑制TNF-α、白介素-1等炎性细胞因子的产生〔5〕;还可直接降低NF-κB与DNA结合能力,干扰NF-κB激活的信号通路〔6〕。本研究发现,PDTC干预组与ALI组比较,肺组织胞质中P65蛋白的表达强度较ALI组升高,而胞核中P65蛋白表达强度较ALI组降低。因此,通过抑制NF-κB的活化来控制炎性介质的过度释放,可拓展临床治疗ALI/ARDS的新路径。

1 中华医学会重症医学分会.急性肺损伤/急性呼吸窘迫综合征诊断与治疗指南2006〔J〕.中华内科杂志,2007;46(5):430-5.

2 徐 娴,孙士其.重症急性胰腺炎核因子-κB及炎症介质与肺损伤的实验研究〔J〕.医学临床研究,2003;20(2):84-7.

3 邓朝胜,王 辰,庞宝森,等.中性粒细胞在肺血栓栓塞症犬肺缺血-再灌注损伤中的作用〔J〕.中华结核和呼吸杂志,2006;29(9):603-60.

4 Hart SP,Dransfield I,Rossi AG.Phagocytosis of apoptotic cells〔J〕.Methods,2008;44(3):280-5.

5 Bellas RE,FitzGerald MJ,Fausto N,et al.Inhibition of NF-κB activity induces apoptosis in murine hepatocytes〔J〕.Am J Pathol,1997;151(4):891-6.

6 Li YQ,Zhang ZX,Xu YJ,et al.N-Acetyl-L-cysteine and pyrrolidine dithiocar-bamate inhibited nuclear factor-kappaB activation in alveolar macrophages by different mechanisms〔J〕.Acta Pharmacol Sin,2006;27(3):339-46.

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