外源性锌离子对大鼠肺组织中表皮生长因子受体表达及活化的影响*

李 冰，梁 宁，贾陈志，燕 贞，王 威，吴逸明，吴卫东

郑州大学公共卫生学院劳动卫生学教研室 郑州 450001

二氧化硫是造成大气污染和影响人体健康的主要因素，其进入大气层后溶于水形成亚硫酸，部分被氧化为硫酸。空气微细颗粒物的呼吸道毒性作用与其化学成分，尤其是某些可溶性金属离子成分有关[1-2]。研究[3]发现锌离子是 PM2.5 颗粒物造成呼吸道反应的主要因素。研究[4]显示含锌化合物可提高人支气管上皮细胞和肺泡上皮细胞白介素8(interleukin-8，IL-8)的表达。动物实验[5-7]结果显示，呼吸道灌注可溶性锌可诱发大鼠以中性粒细胞、炎性细胞因子含量升高及蛋白渗出为主的呼吸道炎症反应。细胞实验[8-9]表明，锌离子可激活细胞内多种信号传导分子，如表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor，EGFR)、丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinases，MAPKs)等。EGFR是一种多功能糖蛋白，广泛分布于人体各组织细胞膜上，参与上皮细胞膜的修复等生理反应，在炎症和癌变组织中高表达或异常表达[10]。作者观察了气管灌注锌离子对大鼠肺组织EGFR表达、活化的影响及可能机制。

1 材料与方法

1.1 实验动物、主要试剂与仪器 13周龄清洁级健康雄性Wistar大鼠20只，体质量100～130 g，购自河南省实验动物中心，合格证号scxk(豫)2005-0001。硫酸锌(天津凯通化学试剂有限公司)，EGFR抑制剂PD153035(美国Calbiochem公司)，二甲基亚砜(DMSO，美国Sigma公司)，兔抗鼠EGFR抗体、兔抗鼠EGFR-Y1068抗体、辣根酶标记山羊抗兔IgG抗体(美国RD Biosciences公司)，DAB显色试剂盒(北京康为世纪生物科技有限公司)。DYY-8C稳流稳压电泳仪、SDS-PAGE垂直电泳仪(北京六一仪器厂)，Gene Genius Bio成像系统(美国Syngene公司)。

1.2 实验分组 20只大鼠随机分为4组(DMSO+PBS组、DMSO+硫酸锌组、PD153035+PBS组、PD153035+硫酸锌组)，每组5只。先用乙醚将大鼠麻醉，然后根据分组情况，采用支气管灌注法分别预灌注DMSO或1 μmol/L PD153035溶液，灌注剂量为0.5 mL/kg，约30 min后同法分别灌注 PBS或100 μmol/L硫酸锌溶液，灌注剂量为1 mL/kg。8 h后，将大鼠颈椎脱臼处死，取大鼠肺组织离心提取蛋白。

1.3 EGFR表达及活化的检测 将提取的蛋白用Bradford法进行定量，Western blot检测EGFR的表达及活化量。Y1068是EGFR的主要活化位点，因此以Y1068的磷酸化水平表示EGFR的活化量。用Gel-Pro analyzer软件对光密度值进行分析，作为EGFR的表达量及活化量。

1.4 统计学处理 采用SPSS 12.0处理数据，采用2×2析因设计的方差分析探讨预灌注PD153035和灌注硫酸锌对大鼠肺组织EGFR的表达水平及活化量的影响，检验水准α=0.05。

2 结果

2.1 EGFR的表达情况 结果见图1、表1。

2.2 EGFR的活化情况 结果见图2、表2。

图1 4组大鼠肺组织中EGFR的表达情况

表1 4组大鼠肺组织中EGFR的表达水平比较(n=5)

图2 4组大鼠肺组织中磷酸化EGFR的表达

表2 4组大鼠肺组织中磷酸化EGFR的表达比较(n=5)

3 讨论

EGFR广泛分布于上皮组织中。呼吸道上皮细胞中EGFR存在于细胞膜基底外侧部，参与呼吸道上皮细胞膜的修复等[11]。当EGFR被外源性毒物等刺激后，可诱发EGFR单体聚合为二聚体，活化自身酪氨酸激酶，活化的激酶再催化二聚化的EGFR胞内发生交联磷酸化，从而激发下一级信号转导，精确指导各类型细胞反应，调节由外源锌离子所致的炎性过程。该研究结果显示，加入硫酸锌后，EGFR的表达水平及活化量均升高，提示硫酸锌可致大鼠炎症反应。EGFR是酪氨酸激酶受体，PD153035是酪氨酸激酶抑制剂，可竞争性抑制EGFR磷酸化。该研究结果显示，硫酸锌单用可致大鼠肺组织EGFR表达水平及活化量升高，PD153035可降低大鼠肺组织EGFR的表达水平及活化量，而2者合用，有交互作用，提示硫酸锌致EGFR的表达水平及活化量升高，可能与酪氨酸激酶的磷酸化有关。

综上所述，气管灌注外源性锌离子可致大鼠肺组织中EGFR的表达水平与活化量增加，其机制可能与酪氨酸激酶的磷酸化有关。

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