雷帕霉素誘導(dǎo)的細(xì)胞自噬在氣道和肺部炎癥中的作用研究
本文關(guān)鍵詞:雷帕霉素誘導(dǎo)的細(xì)胞自噬在氣道和肺部炎癥中的作用研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:第一部分細(xì)胞自噬在OVA誘導(dǎo)的小鼠氣道炎癥中的作用及其機(jī)制研究[研究背景]支氣管哮喘(簡(jiǎn)稱哮喘)是由多種炎癥細(xì)胞特別是肥大細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞和淋巴細(xì)胞等共同參與的慢性氣道炎癥性疾病,其發(fā)病機(jī)制尚未完全明了。細(xì)胞自噬能降解細(xì)胞器和蛋白質(zhì),在維持細(xì)胞內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定中起著重要作用。目前研究發(fā)現(xiàn)細(xì)胞自噬與哮喘具有相關(guān)性,但是細(xì)胞自噬在哮喘中的作用及其具體的作用機(jī)制尚未完全明確,值得進(jìn)一步探討。[目的]建立OVA誘導(dǎo)的小鼠哮喘模型。觀察哮喘模型中細(xì)胞自噬水平的變化,探討細(xì)胞自噬在OVA誘導(dǎo)的小鼠哮喘模型中的作用和發(fā)揮作用的可能機(jī)制。[方法]健康雌性BALB/c小鼠,以卵白蛋白(OVA)致敏和激發(fā)建立小鼠哮喘模型。隨機(jī)分為四組:生理鹽水對(duì)照組(Control組)、哮喘組(OVA組)、雷帕霉素組(OVA+Rapa組)和氯喹組(OVA+CQ組)。雷帕霉素組(4mg/kg)和氯喹組(30mg/kg)在每次抗原激發(fā)前1小時(shí)進(jìn)行腹腔注射。最后一次抗原激發(fā)后24小時(shí)內(nèi)行肺組織HE染色和PAS染色分別觀察氣道炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)和粘液分泌;檢測(cè)支氣管肺泡灌洗液(BALF)中細(xì)胞總數(shù)和細(xì)胞分類計(jì)數(shù);酶聯(lián)免疫吸附實(shí)驗(yàn)(ELISA)檢測(cè)BALF和血清中細(xì)胞因子IL-4, IL-13, TGF-β和IFN-y的表達(dá);Real-time RT-PCR檢測(cè)肺組織MUC5AC mRNA的表達(dá);透射電鏡觀察小鼠氣道上皮細(xì)胞內(nèi)自噬體;Real-time RT-PCR檢測(cè)自噬相關(guān)基因Atg5 mRNA和Atg7mRNA的表達(dá);Western blot檢測(cè)肺組織內(nèi)自噬標(biāo)志蛋白LC3(microtubule-associated protein light chain 3)的表達(dá)。雷帕霉素和氯喹分別預(yù)處理哮喘小鼠,檢測(cè)自噬指標(biāo)的變化,探討細(xì)胞自噬發(fā)揮作用的可能機(jī)制。[結(jié)果]OVA誘導(dǎo)的小鼠肺組織病理見氣道炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)和粘液分泌增多;BALF中細(xì)胞總數(shù)和嗜酸性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)較對(duì)照組顯著增加;BALF中IL-4,IL-13和TGF-β表達(dá)顯著升高,IFN-y表達(dá)顯著下降;血清中IL-4和IL-13表達(dá)顯著升高;肺組織MUC5ACmRNA表達(dá)明顯增加。雷帕霉素和氯喹預(yù)處理顯著改善OVA誘導(dǎo)的氣道炎癥和粘液分泌。透射電鏡觀察OVA誘導(dǎo)的哮喘小鼠氣道上皮細(xì)胞中自噬體增加;Atg5mRNA和Atg7mRNA表達(dá)增加;自噬標(biāo)志蛋白LC3-Ⅰ向LC3-Ⅱ轉(zhuǎn)化增加。雷帕霉素預(yù)處理后細(xì)胞自噬水平增加。氯喹能夠抑制自噬溶酶體的降解,細(xì)胞內(nèi)自噬體數(shù)量增加,細(xì)胞自噬水平增加。[結(jié)論]OVA誘導(dǎo)的小鼠哮喘模型中,氣道炎癥增加,雷帕霉素和氯喹可以緩解OVA誘導(dǎo)的氣道炎癥。OVA誘導(dǎo)細(xì)胞自噬水平增加,雷帕霉素和氯喹預(yù)處理后細(xì)胞自噬水平進(jìn)一步增加。所以我們推測(cè)雷帕霉素和氯喹通過增加了OVA誘導(dǎo)的哮喘小鼠的細(xì)胞自噬而對(duì)哮喘發(fā)揮保護(hù)作用。我們的研究提示細(xì)胞自噬信號(hào)通路有望成為哮喘防治的靶點(diǎn)。第二部分細(xì)胞自噬在LPS誘導(dǎo)的急性肺損傷肺部炎癥中的作用及其機(jī)制研究[研究背景]急性肺損傷(Acute Lung Injury, ALI)和急性呼吸窘迫綜合癥(acute respiratory distress syndrome, ARDS)是由多種病因誘發(fā)的肺泡上皮細(xì)胞和毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷、氧合功能嚴(yán)重障礙,表現(xiàn)為彌漫性肺浸潤(rùn)和呼吸窘迫的綜合癥。其發(fā)病機(jī)制尚未完全明了。細(xì)胞自噬能降解細(xì)胞器和蛋白質(zhì),在維持細(xì)胞內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定中起著重要作用。目前研究發(fā)現(xiàn)細(xì)胞自噬與ALI具有相關(guān)性,但是細(xì)胞自噬在ALI中的作用及其具體的作用機(jī)制尚未完全明確,值得進(jìn)一步探討。[目的]建立脂多糖(LPS)誘發(fā)的小鼠急性肺損傷模型。觀察急性肺損傷中細(xì)胞自噬水平的變化,探討細(xì)胞自噬在肺損傷中的作用及發(fā)揮作用的可能機(jī)制。[方法]健康雄性C57BL/6小鼠,LPS經(jīng)氣管插管滴入建立小鼠急性肺損傷模型。隨機(jī)分為四組:生理鹽水對(duì)照組(Control組)、急性肺損傷組(LPS組)、雷帕霉素組(LPS+Rapa組)和乙酰半胱氨酸組(LPS+NAC組)。LPS氣道滴入24h后觀察肺組織病理;檢測(cè)支氣管肺泡灌洗液(BALF)中細(xì)胞總數(shù)、總蛋白濃度和肺組織MPO活力;酶聯(lián)免疫吸附實(shí)驗(yàn)(ELISA)檢測(cè)BALF中炎癥因子TNF-α和IL-1β水平;檢測(cè)肺組織氧化應(yīng)激指標(biāo)(H2O2、MDA、SOD和’TAOC);透射電鏡觀察自噬體;Western blot檢測(cè)肺組織內(nèi)自噬標(biāo)志蛋白LC3及其信號(hào)通路蛋白的表達(dá)水平。雷帕霉素預(yù)處理肺損傷小鼠,檢測(cè)自噬指標(biāo)的變化,探討細(xì)胞自噬發(fā)揮作用的可能機(jī)制。[結(jié)果]LPS誘導(dǎo)小鼠肺組織HE染色表現(xiàn)為廣泛的炎癥細(xì)胞浸潤(rùn),肺泡毛細(xì)血管屏障受損,肺泡間隔增寬,肺泡和肺間質(zhì)充血、水腫;BALF中細(xì)胞總數(shù)、總蛋白濃度和肺組織MPO活力增加;TNF-α和1L-1β的表達(dá)均明顯升高;氧化應(yīng)激指標(biāo)增強(qiáng)(H2O2和MDA增加,SOD活力降低);透射電鏡提示ALI時(shí)細(xì)胞自噬增強(qiáng);Western blot顯示LPS誘導(dǎo)肺組織內(nèi)LC3-Ⅰ向LC3-Ⅱ轉(zhuǎn)化增加,mTOR及P70S6磷酸化增強(qiáng)。雷帕霉素預(yù)處理增強(qiáng)細(xì)胞自噬水平,減輕肺部炎癥。[結(jié)論]雷帕霉素可以降低LPS誘導(dǎo)的ALI的氣道炎癥和氧化應(yīng)激,發(fā)揮保護(hù)作用。LPS誘導(dǎo)ALI時(shí)細(xì)胞自噬水平增加,雷帕霉素預(yù)處理后,細(xì)胞自噬水平進(jìn)一步增加。ALI時(shí)mTOR及其主要下游蛋白P70S6活化,雷帕霉素有抑制其活化作用。我們推測(cè)雷帕霉素是通過mTOR信號(hào)通路增加LPS誘導(dǎo)的細(xì)胞自噬,降低了LPS誘導(dǎo)的炎癥反應(yīng)和氧化應(yīng)激,從而發(fā)揮對(duì)ALI的保護(hù)作用。
【關(guān)鍵詞】:細(xì)胞自噬 支氣管哮喘 雷帕霉素 氯喹 氣道炎癥 細(xì)胞自噬 雷帕霉素 細(xì)菌脂多糖 急性肺損傷
【學(xué)位授予單位】:復(fù)旦大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號(hào)】:R56
【目錄】:
- 中文摘要4-7
- 英文摘要7-11
- 英文縮寫索引11-12
- 引言12-15
- 第一部分 細(xì)胞自噬在OVA誘導(dǎo)的小鼠氣道炎癥中的作用及其機(jī)制研究15-40
- 前言15
- 材料與方法15-28
- 結(jié)果28-37
- 討論37-40
- 第二部分 細(xì)胞自噬在LPS誘導(dǎo)的急性肺損傷肺部炎癥中的作用及其機(jī)制研究40-59
- 前言40
- 材料與方法40-47
- 結(jié)果47-56
- 討論56-59
- 全文小結(jié)59-60
- 參考文獻(xiàn)60-64
- 綜述一64-75
- 參考文獻(xiàn)72-75
- 綜述二75-81
- 參考文獻(xiàn)78-81
- 在讀期間發(fā)表文章及會(huì)議摘要81-82
- 致謝82-83
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