田名洋,李 青,趙云紅,馬遵平,劉玉琴,許 峰,黃 波*
(1.遵義市第一人民醫(yī)院 兒科, 貴州 遵義 563000;2.重慶醫(yī)科大學(xué) 附屬兒童醫(yī)院 兒童重癥醫(yī)學(xué)科, 重慶 400014)
P物質(zhì)減輕高氧誘導(dǎo)新生大鼠肺損傷
田名洋1,李 青1,趙云紅1,馬遵平1,劉玉琴1,許 峰2,黃 波1*
(1.遵義市第一人民醫(yī)院 兒科, 貴州 遵義 563000;2.重慶醫(yī)科大學(xué) 附屬兒童醫(yī)院 兒童重癥醫(yī)學(xué)科, 重慶 400014)
搶救早產(chǎn)兒呼吸衰竭最常用的措施是氧氣療法,持續(xù)高氧治療可導(dǎo)致新生兒尤其是早產(chǎn)兒支氣管肺發(fā)育不良,是一種肺氧化應(yīng)激性損傷的疾病。神經(jīng)肽P物質(zhì)(substance P, SP)是速激肽家族最早發(fā)現(xiàn)的神經(jīng)肽,其在肺損傷修復(fù)中的作用還無研究,本研究將從整體動物水平研究神經(jīng)肽SP對高氧暴露肺損傷的影響。
1.1 實驗動物與試劑:一抗(Cell Signaling Technology公司),HRP標記山羊抗兔IgG(北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司),TUNEL檢測試劑盒(武漢博士德生物工程有限公司),按說明書操作。32只清潔級SD雌性大鼠,體質(zhì)量200~250 g,由重慶醫(yī)科大學(xué)實驗動物中心提供[動物合格證號:SYXK(渝)2007-0016],共分為8組,每組4只雌鼠,并放入1只雄鼠過夜,次日清晨檢查陰栓,并將孕鼠分籠飼養(yǎng),于21 d時行剖宮產(chǎn)取出早產(chǎn)鼠。
1.2 分組與建模:6窩早產(chǎn)大鼠出生1 d的仔鼠48只,分為4組,每組12只,對照組、SP干預(yù)組(SP組)、高氧(hyperoxia, hyper組)及SP干預(yù)高氧組(hyper+SP組),hyper組和hyper+SP組持續(xù)暴露于高氧中連續(xù)3 d或7 d,SP組和hyper+SP組每天給予腹腔注射SP 1 μmol/L/(kg·d),另外兩組給于等體積的0.9%氯化鈉注射液。高氧組早產(chǎn)鼠暴露在氧箱(90 cm×60 cm×50 cm) 內(nèi),氧流量5 L/min,維持氧濃度在85%左右,室溫維持在25 ℃左右,晝夜各12 h,自由飲水和進食,每日上午9時開箱10 min清掃。
1.3 標本制備和指標檢測:全部動物于出生后3、7d取出肺組織,經(jīng)4%多聚甲醛固定,常規(guī)進行切片、HE染色,光鏡下觀察肺組織形態(tài)學(xué)改變。
1.4 MDA、SOD和GSH水平的檢測:用預(yù)冷的0.9%氯化鈉注射液洗凈余下右肺組織,吸干水分,稱1 g濕質(zhì)量肺組織剪碎,于冰盒內(nèi)超聲粉碎勻漿,制成10% 組織勻漿,4 ℃ 3 000r/min離心10 min后取上清液,按照南京建成生物工程研究所提供試劑盒要求,分別采用硫代巴比妥酸法、亞硝酸鹽法檢測,二硝基苯甲酸法用分光光度劑依次在532、550和422 nm處測定其吸光度(A)值,用所給公式分別計算其質(zhì)量濃度。
1.5 采用末端標記法(TUNEL)檢測細胞凋亡:實驗步驟按試劑盒說明書進行。取組織切片按常規(guī)方法脫蠟至水,加入蛋白酶K作液,21 ℃~37 ℃反應(yīng)15~30 min,30 mL/L H2O2室溫下(15 ℃~25 ℃)封閉10 min,滴加 50 μL TUNEL反應(yīng)混合液(酶反應(yīng)液與標記液的比例為1∶9)濕盒中37 ℃避光濕潤反應(yīng)1 h。再滴加50 μL Converter2POD,濕盒中37 ℃避光濕潤反應(yīng)30 min,增敏二氨基聯(lián)苯胺(DAB)顯色,蘇木素復(fù)染,脫水,透明,封片。結(jié)果判斷:胞核呈現(xiàn)棕黃色為陽性細胞。
1.6 Western blot檢測ERK表達:稱取肺組織,加入改良細胞組織快速裂解液(RIPA)緩沖液裂解后提取蛋白,-20 ℃保存。二喹啉甲酸(BCA)比色法測定蛋白質(zhì)濃度。制膠,加樣,SDS-PAGE電泳,電轉(zhuǎn)移至PVDF膜上,以5%脫脂牛奶封閉1 h,一抗4 ℃孵育過夜(1∶1 000),二抗(1∶2 500)孵育1 h,曝光,分析軟件對蛋白條帶進行分析。
2.1 肺組織病理學(xué)比較:高氧組第3或第7天,肺表面見點片狀或斑片狀出血,切面見紅色泡沫樣液體滲出,肺泡內(nèi)有出血和大量滲出的炎性細胞,肺泡壁及肺泡嚴重水腫狀。SP干預(yù)組肺表面出血點明顯減少。
2.2 早產(chǎn)小鼠肺組織14 d SOD、MDA和GSH測定:高氧組第3或7天SOD和GSH的活力顯著降低 (Plt;0.05),而MAD
的活力則顯著增強(Plt;0.05)。SP干預(yù)之后,與高氧組比較有顯著的改善(表1)。
2.3 高氧肺損傷或SP干預(yù)后肺細胞凋亡指數(shù)和ERK的變化:第7天高氧組肺組織細胞凋亡指數(shù)和細胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶(extra cellular regulated protein kinases, ERK)的表達顯著高于對照組(Plt;0.05)。SP干預(yù)后顯著降低(Plt;0.05),但仍高于對照組(Plt;0.05) (圖1,表2)。
表1 早產(chǎn)小鼠肺組織3,7 d SOD,MDA,GSH測定Table 1 Detection of SOD, MDA content and GSH activities in lung tissue of neonatal rats
*Plt;0.05 compared with control;#Plt;0.05 compared with hyperoxia.
A.control; B.SP; C.hyperoxia; D.hyper+SP圖1 第3或7天后檢測各組TUNEL染色結(jié)果和ERK蛋白表達情況Fig 1 Detection of apoptotic cell by TUNEL staining (%) and expression of ERK in four groups after 3 or 7 day
groupTUNEL-positivecells(%)ERK/β-actincontrol 8.8±1.9 1.00±0.18SP 9.4±2.2 1.30±0.17hyperoxia 54.8±7.5* 3.10±0.42*hyper+SP 37.2±6.1*# 2.20±0.25*#
*Plt;0.05 compared with control;#Plt;0.05 compared with hyperoxia.
研究表明SP在修復(fù)細胞的遷移、分化及增殖方面都有重要作用[1],在氣道損傷、燒傷修復(fù)的患者血漿P物質(zhì)均明顯升高[2],SP對平滑肌細胞、角質(zhì)細胞、血管內(nèi)皮細胞和成骨細胞均有明顯的促增殖分化的作用[3]。本研究發(fā)現(xiàn),SP干預(yù)后可減少高氧所致的肺損傷,減輕高氧帶來的氧化損傷,有助于維持細胞的正常生理功能,保護氧化應(yīng)激狀態(tài)下肺損傷細胞。高氧暴露下很快誘導(dǎo)ERK信號表達,使用SP干預(yù)能明顯降低高氧暴露下ERK信號的過度活化,同時減少細胞凋亡和改善氧化應(yīng)激失衡的狀態(tài),提示SP干預(yù)后可抑制ERK信號通路的激活從而減輕高氧肺損傷。
[1] Ahtun V,Hakvoort TE, Zuijlen Pt,etal.Nerve outgrowth and neuropeptide expression during the remodeling of human burn wound scars A 7-month follow-up study of 22 patients [J]. Burns, 2001, 27: 717-722.
[2] Ito T, Ogura T,Ogawa N,etal. Modulation of pulmonary neuroendocrine cells in idiopathic intenstitial pneumonia [J]. Histol Histopathol, 2002,17:1121-1127.
[3] Connat JL, Schnurigen V, Zanone Retal. The neuropeptide calcitonin gene-related peptide differently modulates proliferation and differentiation of smooth muscle cells in culture depending on the cell type [J]. Regul Pept, 2001, 101:169-178.
2013-11-25
2014-03-17
遵義市科學(xué)技術(shù)局科技項目[遵市科合社志(2011)22號];貴州省科學(xué)技術(shù)基金項目[黔科合J字(20112)341號]
*通信作者(correspondingauthor): 672879381@qq.com
1001-6325(2014)05-0701-03
R 563
A