肖 歸， 王桂良， 陳廣文， 王小莉， 張華莉， 王慷慨， 劉梅冬， 劉 可， 肖獻(xiàn)忠△

(1中南大學(xué)湘雅醫(yī)學(xué)院病理生理學(xué)系， 湖南 長(zhǎng)沙 410008； 2海南醫(yī)學(xué)院國(guó)際護(hù)理學(xué)院， 海南 ?？?571199； 3贛南醫(yī)學(xué)院附屬萍鄉(xiāng)醫(yī)院消化內(nèi)科， 江西 萍鄉(xiāng) 337000)

·短篇論著·

HSF1對(duì)LPS誘導(dǎo)的急性肺損傷小鼠的保護(hù)作用及其相關(guān)差異表達(dá)基因的篩選*

肖 歸1,2， 王桂良3△， 陳廣文1， 王小莉1， 張華莉1， 王慷慨1， 劉梅冬1， 劉 可1， 肖獻(xiàn)忠1△

(1中南大學(xué)湘雅醫(yī)學(xué)院病理生理學(xué)系， 湖南 長(zhǎng)沙 410008；2海南醫(yī)學(xué)院國(guó)際護(hù)理學(xué)院， 海南 ?？?571199；3贛南醫(yī)學(xué)院附屬萍鄉(xiāng)醫(yī)院消化內(nèi)科， 江西 萍鄉(xiāng) 337000)

目的探討熱休克因子1(heat shock factor 1，HSF1)減輕脂多糖(lipopolysaccharide，LPS)誘導(dǎo)的小鼠急性肺損傷的作用及其分子機(jī)制。方法采用氣管滴注LPS的方法制備小鼠急性肺損傷模型，觀(guān)察HSF1野生型小鼠(HSF1+/+)和HSF1敲除小鼠(HSF1-/-)肺大體改變和肺組織病理改變,檢測(cè)支氣管肺泡灌洗液(bronchoalveolar lavage fluid，BALF)中總蛋白、血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(vascular endothelial growth factor, VEGF)、腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor-α，TNF-α)、白細(xì)胞介素(interleukin，IL)-1β和IL-6的蛋白表達(dá)。 采用基因芯片技術(shù)篩選經(jīng)LPS處理后的HSF1+/+和HSF1-/-小鼠肺組織中的差異表達(dá)基因，并進(jìn)一步采用real-time PCR對(duì)CXC趨化因子受體2(CXC chemokine receptor 2，CXCR2)的表達(dá)進(jìn)行驗(yàn)證。結(jié)果與經(jīng)LPS刺激后的HSF1+/+小鼠相比，經(jīng)LPS刺激的HSF1-/-小鼠肺大體和病理?yè)p傷加重，BALF中總蛋白、VEGF、TNF-α、IL-1β和IL-6的含量升高，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。 基因芯片分析發(fā)現(xiàn)，與經(jīng)LPS處理的HSF1+/+小鼠相比，HSF1-/-小鼠共篩選出918個(gè)差異基因，有65個(gè)基因表達(dá)差異明顯，其中Atg7、ccr1、cxcr2、Tbl1xr1、Mmp9、Pparg、Plcb2、Arrb2、Cntn1、Col4a6等共 28個(gè)基因在HSF1-/-小鼠的肺組織中表達(dá)明顯上調(diào)；Fgfr1、Fgfr2、Map4k4、Ddx58、Tfg、Stat3、Smad4、Lamc1、Sdc3等共37個(gè)基因表達(dá)明顯下調(diào)。 Real-time PCR結(jié)果顯示，CXCR2的mRNA水平在LPS刺激的HSF1-/-小鼠肺組織較HSF1+/+小鼠表達(dá)明顯上調(diào)，表達(dá)趨勢(shì)與基因芯片結(jié)果一致。結(jié)論HSF1能減輕LPS誘導(dǎo)的小鼠急性肺損傷，CXCR2可能參與了對(duì)肺組織的保護(hù)作用。

急性肺損傷； 熱休克因子1； 基因芯片； 差異基因表達(dá)

急性肺損傷(acute lung injury，ALI)指由各種非心源性因素造成肺部炎癥和通透性增加的綜合征，主要表現(xiàn)為肺毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞以及肺泡上皮細(xì)胞損傷和急性進(jìn)行性缺氧性呼吸衰竭[1]，主要病因?yàn)楦腥?、膠原血管疾病、藥物攝入、吸入有害物質(zhì)、休克、急性嗜酸性肺炎、免疫介導(dǎo)的肺出血和血管炎及放射性肺炎等。ALI發(fā)病率和病死率極高且各種治療方法效果不理想，因此在臨床治療和基礎(chǔ)研究中都引起了高度的重視[2-3]。脂多糖(lipopolysaccharide，LPS)是革蘭氏陰性菌細(xì)胞壁外膜的主要成分，采用氣管滴注LPS的方式可用來(lái)制備ALI模型[4]。

當(dāng)生物體遭受感染、毒物、高溫、自由基等應(yīng)激原作用時(shí)，機(jī)體會(huì)出現(xiàn)熱休克反應(yīng)(heat shock response，HSR)[5]。HSR受轉(zhuǎn)錄因子家族精細(xì)調(diào)控，熱休克因子1(heat shock factor 1，HSF1)是其中最重要的轉(zhuǎn)錄因子。本科室在前期研究中也發(fā)現(xiàn)，HSF1-/-小鼠對(duì)LPS的敏感性顯著增強(qiáng)，HSF1對(duì)LPS所致的內(nèi)毒素血癥具有明顯的抑制作用[6]，但是HSF1對(duì)ALI是否具有抑制作用以及具體機(jī)制目前尚不明確。

基因芯片可通過(guò)探針?lè)肿优c樣品分子雜交，檢測(cè)雜交信號(hào)的強(qiáng)弱從而獲得樣品分子的數(shù)量和序列信息，具有高效率和便捷的優(yōu)點(diǎn)[7]。本研究以HSF1+/+小鼠和HSF1-/-小鼠為研究動(dòng)物，經(jīng)氣管滴注LPS制備ALI模型，分析HSF1對(duì)ALI的保護(hù)作用，并采用基因芯片技術(shù)篩選HSF1+/+小鼠和HSF1-/-小鼠ALI模型中肺組織基因表達(dá)譜的差異，探索HSF1在LPS誘導(dǎo)的ALI中起保護(hù)作用的潛在分子機(jī)制。

材 料 和 方 法

1動(dòng)物

SPF級(jí)HSF1-/-和HSF1+/+小鼠，由美國(guó)德克薩斯大學(xué)西南研究中心Ivor J. Benjamin惠贈(zèng)，喂養(yǎng)在中南大學(xué)湘雅醫(yī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心，由專(zhuān)人負(fù)責(zé)小鼠基因型檢測(cè)，獲取雄性HSF1-/-和HSF1+/+小鼠，2～3月齡，25 g左右。將小鼠分為HSF1+/++生理鹽水(NS)組、HSF1+/++LPS組、HSF1-/-+NS組以及HSF1-/-+LPS組，其中，HSF1+/++LPS組和HSF1-/-+LPS組按照5 mg/kg的劑量從氣管滴注LPS(濃度0.8 g/L)，而HSF1+/++NS組和HSF1-/-+NS組從氣管滴注同等體積的NS。

2主要試劑

LPS購(gòu)于Sigma；BCA蛋白定量試劑盒和4%多聚甲醛購(gòu)于北京鼎國(guó)生物公司；血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)、腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor α， TNF-α)、白細(xì)胞介素(interleukin，IL)-1β和IL-6的ELISA試劑盒購(gòu)買(mǎi)自欣博盛生物科技公司；Trizol試劑購(gòu)于Invitrogen；PCR反轉(zhuǎn)錄試劑盒以及Taq聚合酶均購(gòu)自TaKaRa；GeneChip? Mouse Transcriptome Assay 1.0為Affymetrix產(chǎn)品(含23 000個(gè)基因)。

3主要方法

3.1小鼠急性肺損傷模型的建立 用1.5%水合氯醛(10 mL/kg)腹腔注射麻醉小鼠，暴露小鼠氣管后，用1 mL注射器緩慢滴加LPS(5 mg/kg, 濃度為0.8 g/L)入氣管內(nèi)，豎立起小鼠，旋轉(zhuǎn)，使LPS分布均勻，對(duì)照組給予NS氣管內(nèi)滴注。

3.2觀(guān)察小鼠肺大體變化情況 造模6 h后處死小鼠，取出肺組織，用濾紙吸去表面血漬，肉眼觀(guān)察不同組小鼠肺組織的大小、顏色、形狀等指標(biāo)。

3.3小鼠肺組織病理變化的觀(guān)察 小鼠肺組織取材后，使用4%多聚甲醛固定24 h，經(jīng)石蠟包埋后做成10 μm切片，切片使用二甲苯脫蠟后，經(jīng)各級(jí)乙醇至水洗環(huán)節(jié)，HE染色5～15 min，常規(guī)清洗、脫水、封片，置于光學(xué)顯微鏡觀(guān)察肺部組織學(xué)改變，顯微鏡下隨機(jī)選擇3～5個(gè)視野，于200倍和400倍拍照，不同染色相同視野采用Adobe Photoshop CS6軟件疊加合成。

3.4ELISA法測(cè)定小鼠支氣管肺泡灌洗液(bronchoalveolar lavage fluid，BALF)中細(xì)胞因子的含量 暴露小鼠氣管，用1 mL注射器抽1 mL PBS緩慢注入支氣管，用手指輕輕振蕩小鼠胸廓1 min，然后回抽液體，保存在EP管中，1 500 r/min離心5 min，上清用于BCA蛋白定量和VEGF、TNF-α、IL-1β和IL-6的蛋白含量檢測(cè)。

3.5肺組織 RNA 的提取 用Trizol試劑抽提小鼠肺組織的總RNA，用DNA酶消化除去總RNA中的DNA， 1.0%瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)總RNA，紫外分光光度計(jì)測(cè)量A260/A280比值。

3.6基因芯片檢測(cè) 在PCR管配制總RNA變性反應(yīng)體系，變性反應(yīng)結(jié)束后配制cDNA第一鏈合成反應(yīng)體系，體系內(nèi)含Cy3/Cy5熒光標(biāo)記。取出經(jīng)定量的Cy3和Cy5標(biāo)記的探針，混合于PCR管內(nèi)，加入雜交緩沖液和甲酰胺。將雜交芯片水平放入加有PBS的雜交盒，置42 ℃雜交箱中避光雜交，結(jié)束后，將芯片盒用Affymetrix 掃描儀掃描獲取圖像并導(dǎo)入圖像分析軟件，采用 GeneChip Scanner 3000 對(duì)芯片結(jié)果進(jìn)行掃描，用 Command Console Softeware 4.0 讀取原始數(shù)據(jù)，采用 Expression Console對(duì)合格數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理。使用GeneSpring和Cluster分析軟件進(jìn)行聚類(lèi)分析，用Pathway進(jìn)行基因信號(hào)通路分析。

3.7Real-time PCR的驗(yàn)證 采用Real-time PCR的方法對(duì)在HSF1+/+和HSF1-/-小鼠肺組織中表達(dá)有差異的關(guān)鍵基因CXCR2進(jìn)一步驗(yàn)證。檢測(cè)基因引物序列由金斯瑞公司設(shè)計(jì)合成，CXCR2上游引物為5’-TCTGCCACAAAAGCGTCTA-3’，下游引物為5’-GAGTGGCATGGGTTAGTTGG-3’；以β-actin 作為內(nèi)參照，上游引物為5’-GGGAAATCGTGCGTGACAT-3’，下游引物為5’-CAGGAGGAGCAATGATCTT-3’。配制20 μL的反應(yīng)體系:上游引物 0.5 μL，下游引物 0.5 μL，SYBR Enzyme 10 μL，cDNA 1 μL，無(wú)酶水8 μL。反應(yīng)條件為： 95 ℃預(yù)變性10 min， 95 ℃變性30 s， 60 ℃延伸1 min，40 個(gè)循環(huán)。

4統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(mean±SD)表示，兩組樣本之間比較選用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

1HSF1減輕LPS誘導(dǎo)的ALI小鼠肺大體損傷

未經(jīng)LPS刺激的HSF1+/+和HSF1-/-小鼠中，肺大體標(biāo)本無(wú)明顯損害，經(jīng)LPS刺激后，HSF1+/+和HSF1-/-小鼠肺體積變大，水腫明顯，且顏色明顯變黑，HSF1-/-組的肺組織病變損傷程度明顯重于HSF1+/+組，見(jiàn)圖1。

2HSF1減輕LPS誘導(dǎo)的ALI小鼠肺組織病理學(xué)損傷

Figure 1. Macroscopic changes of the lung tissue ofHSF1-/-andHSF1+/+mice with ALI induced by LPS. A:HSF1+/++NS group; B:HSF1+/++LPS group; C:HSF1-/-+NS group; D:HSF1-/-+LPS group.

圖1LPS誘導(dǎo)的急性肺損傷HSF1-/-小鼠和HSF1+/+小鼠肺大體標(biāo)本觀(guān)察

未經(jīng)LPS刺激的HSF1+/+和HSF1-/-小鼠中，肺組織切片均未見(jiàn)明顯異常，經(jīng)LPS刺激后，HSF1+/+和HSF1-/-小鼠肺泡壁毛細(xì)血管充血明顯，細(xì)支氣管腔內(nèi)存在大量脫落炎性細(xì)胞及滲出物，肺泡腔及間質(zhì)內(nèi)可見(jiàn)大量紅細(xì)胞和多形核白細(xì)胞浸潤(rùn)，并伴有血栓形成，HSF1-/-組小鼠較HSF1+/+小鼠肺組織的損傷明顯加重，見(jiàn)圖2。

Figure 2. Pathological changes of the lung tissue ofHSF1-/-andHSF1+/+mice with ALI induced by LPS (HE staining, ×40). A:HSF1+/++NS group; B:HSF1+/++LPS group; C:HSF1-/-+NS group; D:HSF1-/-+LPS group.

圖2LPS誘導(dǎo)的急性肺損傷HSF1-/-小鼠和HSF1+/+小鼠肺組織病理觀(guān)察

3HSF1降低LPS誘導(dǎo)的ALI小鼠BALF中蛋白總量和VEGF濃度

未經(jīng)LPS刺激的HSF1+/+和HSF1-/-小鼠中，肺組織中總蛋白和VEGF表達(dá)均較低，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性；經(jīng)LPS刺激后，HSF1+/+和HSF1-/-小鼠肺組織中總蛋白和VEGF表達(dá)均顯著升高，HSF1-/-組比與HSF1+/+組更高，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，見(jiàn)圖3。

Figure 3. The changes of the concentrations of total protein and VEGF in BALF ofHSF1-/-andHSF1+/+mice with ALI induced by LPS. Mean±SD.n=6.##P<0.01vsHSF1+/++NS group;△△P<0.01vsHSF1-/-+ NS group.*P<0.05,**P<0.01vsHSF1+/++LPS group.

圖3LPS誘導(dǎo)的急性肺損傷HSF1-/-小鼠和HSF1+/+小鼠BALF中總蛋白和VEGF濃度的變化

4HSF1降低LPS誘導(dǎo)的ALI小鼠BALF中TNF-α、IL-1β和IL-6濃度

ELISA結(jié)果顯示，未經(jīng)LPS刺激的HSF1+/+和HSF1-/-小鼠BALF中TNF-α、IL-1β和IL-6的蛋白表達(dá)均較低，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性；經(jīng)LPS刺激后，HSF1+/+和HSF1-/-小鼠BALF中TNF-α、IL-1β和IL-6炎癥因子的蛋白表達(dá)均顯著升高，HSF1-/-組比與HSF1+/+組更高，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，見(jiàn)圖4。

Figure 4. The concentrations of inflammatory factors in the BALF ofHSF1-/-andHSF1+/+mice with LPS-induced ALI. Mean±SD.n=6.#P<0.05,##P<0.01vsHSF1+/++NS group;△P<0.05,△△P<0.01vsHSF1-/-+NS group；*P<0.05,**P<0.01vsHSF1+/++LPS group.

圖4LPS誘導(dǎo)的急性肺損傷HSF1-/-小鼠和HSF1+/+小鼠BALF中炎癥因子濃度的變化

5芯片結(jié)果的聚類(lèi)分析

基因進(jìn)行聚類(lèi)分析顯示發(fā)現(xiàn)：與HSF1+/+小鼠相比，HSF1-/-小鼠一共篩選到918個(gè)差異基因，其中有188個(gè)基因表達(dá)下調(diào)，730個(gè)基因表達(dá)上調(diào)。

6芯片結(jié)果的信號(hào)通路分析

與HSF1+/+小鼠相比，HSF1-/-小鼠肺組織中65個(gè)信號(hào)通路相關(guān)基因表達(dá)具有顯著差異，有28個(gè)基因表達(dá)水平上調(diào)，有37個(gè)基因表達(dá)水平下調(diào)。GO 信息分析顯示上述差異基因主要與代謝調(diào)控、應(yīng)激反應(yīng)、炎癥因子分泌調(diào)控、趨化因子調(diào)控、蛋白修飾、自身免疫性疾病等密切相關(guān)。

7Real-timePCR驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果

研究證明，CXCR2與ALI密切相關(guān)，因此我們選定CXCR2來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證。結(jié)果顯示，未經(jīng)LPS刺激的HSF1+/+和HSF1-/-小鼠肺組織中CXCR2的mRNA表達(dá)均較低，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性；經(jīng)LPS刺激后，HSF1+/+和HSF1-/-小鼠肺組織CXCR2的mRNA表達(dá)均顯著升高，HSF1-/-組比與HSF1+/+組更高，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，變化趨勢(shì)與基因芯片結(jié)果一致，見(jiàn)圖5。

Figure 5. The mRNA level of CXCR2 in the lung tissue ofHSF1-/-andHSF1+/+mice with LPS-induced ALI. Mean±SD.n=6.##P<0.01vsHSF1+/++NS group;△△P<0.01vsHSF1-/-+NS group；*P<0.05vsHSF1+/++LPS group.

圖5LPS誘導(dǎo)的急性肺損傷HSF1-/-小鼠和HSF1+/+小鼠肺組織中CXCR2的mRNA表達(dá)

討 論

ALI的臨床表現(xiàn)主要為進(jìn)行性呼吸窘迫綜合征和低氧血癥，它發(fā)病機(jī)制非常復(fù)雜，炎癥反應(yīng)是其重要的機(jī)制之一[8-9]。眾多研究證明，ALI的嚴(yán)重程度與中性粒細(xì)胞和巨噬細(xì)胞活化的程度以及遷移到肺泡的數(shù)目密切相關(guān)，活化的中性粒細(xì)胞和巨噬細(xì)胞能夠產(chǎn)生許多細(xì)胞毒性物質(zhì)，包括顆粒酶、活性氧、活性脂、各種促炎細(xì)胞因子和中性粒細(xì)胞胞外陷阱，它們通過(guò)網(wǎng)織形成陷阱捕獲細(xì)胞外的病原體，這對(duì)于ALI發(fā)展至關(guān)重要[10-12]。

眾多研究證明，HSF1是必不可少的熱休克基因，HSF1-/-動(dòng)物的細(xì)胞在遭受高溫等刺激時(shí)，相比于野生型動(dòng)物更容易凋亡，這證明了HSF1能夠提高細(xì)胞的存活率[13]。HSF1能夠提高存活率這一現(xiàn)象在很多動(dòng)物中也有證實(shí)。本科室在前期研究中也發(fā)現(xiàn)，HSF1-/-小鼠對(duì)LPS的敏感性顯著增強(qiáng)，并且其生存率顯著降低，且HSF1能夠有效減少內(nèi)毒素血癥中TNF-α、IL-1β、IL-6等炎癥因子的表達(dá)水平，這些結(jié)果表明，HSF1對(duì)LPS所導(dǎo)致的內(nèi)毒素血癥具有明顯的抑制作用[14-15]。但是HSF1對(duì)ALI小鼠是否具有保護(hù)作用以及具體機(jī)制目前尚不明確。本研究結(jié)果顯示, 未經(jīng)LPS刺激的HSF1+/+和HSF1-/-小鼠中, 肺組織的大體標(biāo)本和病理無(wú)明顯異常，肺組織中總蛋白、VEGF、TNF-α、IL-1β和IL-6的蛋白表達(dá)均較低且無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異；經(jīng)LPS刺激后，HSF1+/+和HSF1-/-小鼠肺組織的大體標(biāo)本和病理標(biāo)本出現(xiàn)損傷、肺組織中總蛋白、VEGF、TNF-α、IL-1β和IL-6炎癥因子的蛋白表達(dá)均顯著升高；HSF1-/-+LPS組與HSF1+/++LPS組小鼠相比，肺組織的損傷更重，肺組織中總蛋白、VEGF、TNF-α、IL-1β和IL-6炎癥因子的蛋白進(jìn)一步升高，以上結(jié)果表明LPS能誘導(dǎo)小鼠ALI，在非刺激的狀態(tài)下，HSF1對(duì)HSF1肺組織中總蛋白、VEGF、TNF-α、IL-1β和IL-6炎癥因子的表達(dá)不起調(diào)節(jié)作用，經(jīng)LPS刺激后，HSF1能減輕LPS所致的ALI小鼠血管通透程度，抑制肺組織中總蛋白、VEGF、TNF-α、IL-1β和IL-6炎癥因子的表達(dá)從而減輕肺部的損傷情況。

為了進(jìn)一步了解HSF1對(duì)ALI的炎癥相關(guān)基因的調(diào)控，本研究采用基因芯片技術(shù)，篩選出了LPS刺激的HSF1-/-小鼠中918個(gè)差異基因，其中Atg7、ccr1、cxcr2、Tbl1xr1、Mmp9、Pparg、Plcb2、Arrb2、Cntn1、Col4a6等共 28個(gè)基因明顯上調(diào)，F(xiàn)gfr1、Fgfr2、Map4k4、Ddx58、Tfg、Stat3、Smad4、Lamc1、Sdc3等共37個(gè)基因明顯下調(diào)，這些表達(dá)差異明顯的基因主要與代謝調(diào)控應(yīng)激反應(yīng)、細(xì)胞因子分泌、炎癥應(yīng)答、趨化蛋白調(diào)控、自身免疫反應(yīng)等分子生物學(xué)過(guò)程相關(guān)。通過(guò)查閱文獻(xiàn)[16-17]，我們最終選定CXCR2來(lái)鑒定。CXCR2是趨化中性粒細(xì)胞的主要趨化因子受體之一，主要通過(guò)和IL-8(CXCL8)等趨化因子結(jié)合后產(chǎn)生效應(yīng)，其主要功能是能夠趨化中性粒細(xì)胞等炎癥細(xì)胞到損傷部位，參與機(jī)體的防御反應(yīng)或者中性粒細(xì)胞的大量增加從而產(chǎn)生更為廣泛的組織損傷。CXCR2是一個(gè)與ALI密切相關(guān)的基因，但目前尚無(wú)文獻(xiàn)報(bào)道HSF1與 CXCR2 在調(diào)控 LPS誘導(dǎo)的ALI中的作用。本研究通過(guò)基因芯片技術(shù)和 real-time PCR結(jié)果顯示未經(jīng)LPS刺激的HSF1+/+和HSF1-/-小鼠肺組織中CXCR2 mRNA表達(dá)均較低且無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異；經(jīng)LPS刺激后，HSF1+/+和HSF1-/-小鼠肺組織CXCR2 mRNA表達(dá)均顯著升高，HSF1-/-組比與HSF1+/+組更高，說(shuō)明HSF1對(duì) LPS 誘導(dǎo)的ALI炎癥保護(hù)機(jī)制可能是通過(guò)下調(diào)CXCR2的表達(dá)實(shí)現(xiàn)的，但HSF1是否通過(guò)與CXCR2的啟動(dòng)子區(qū)直接結(jié)合而調(diào)控其表達(dá)，是否和其它轉(zhuǎn)錄因子協(xié)同調(diào)控其表達(dá)等問(wèn)題，尚需進(jìn)一步研究。

總之，本研究證明了HSF1對(duì)LPS誘導(dǎo)的急性肺損傷小鼠具有保護(hù)作用， CXCR2可能參與了對(duì)肺組織的保護(hù)作用，這對(duì)進(jìn)一步揭示 ALI/ARDS 的潛在防治靶點(diǎn)有著重要意義。

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(責(zé)任編輯： 盧 萍， 羅 森)

Protective effect of HSF1 on mice with LPS-induced acute lung injury and screening of relevant differentially-expressed genes

XIAO Gui1, 2, WANG Gui-liang3, CHEN Guang-wen1, WANG Xiao-li1, ZHANG Hua-li1, WANG Kang-kai1, LIU Mei-dong1, LIU Ke1, XIAO Xian-zhong1

(1DepartmentofPathophysiology,XiangyaSchoolofMedicine,CentralSouthUniversity,Changsha410008,China;2DepartmentofInternationalSchoolofNursing,HainanMedicalUniversity,Haikou571199,China;3DigestionDepartmentofGannanMedicalUniversityPingxiangHospital,Pingxiang337000,China.E-mail:xiaoxianzhongcsu@163.com;gui-liangwang@126.com)

AIM: To study the protective effect of heat shock factor1 (HSF1) on the mice with lipopolysaccharide (LPS)-induced acute lung injury (ALI)， and to screen the relevant differentially-expressed genes.METHODSALI mouse model was established by LPS intracheal instillation. The macroscopic and pathological changes of the lung tissue were observed， and the concentrations of total protein, TNF-α, IL-β, IL-6 and VEGF in the bronchoalveolar lavage fluid (BALF) were analyzed. Differentially-expressed genes in the lung tissues ofHSF1+/+mice andHSF1-/-mice with ALI induced by LPS were screened by gene chips. The key gene was verified by real-time qPCR.RESULTSThe macroscopic and pathological changes of the lung injury inHSF1-/-+LPS mice were more serious than those inHSF1+/++LPS mice. The concentrations of total protein, VEGF, TNF-α, IL-1β and IL-6 in the BALF ofHSF1-/-+LPS mice were significantly higher than those ofHSF1+/++LPS mice (P<0.05). Compared with theHSF1+/+mice, a total of 918 differentially-expressed genes were indentified in theHSF1-/-mice, among which the expression levels of 65 genes had obvious diffe-rence， with 28 genes up-regulated, includingAtg7,ccr1,cxcr2,Tbl1xr1,Mmp9,Pparg,Plcb2,Arrb2,Cntn1,Col4a6, etc, and 37 genes down-regulated, includingFgfr1,Fgfr2,Map4k4,Ddx58,Tfg,Stat3,Smad4,Lamc1,Sdc3, etc. The results of real-time qPCR showed that the mRNA level of CXCR2 inHSF1-/-+ LPS mice was significantly higher than that inHSF1+/++ LPS mice, which was consistent with the results of gene chips.CONCLUSIONHSF1 has protective effect on the mice with LPS-induced ALI. CXCR2 may be involved in the protective effect of HSF1 on this process.

Acute lung injury; Heat shock factor 1; Gene chips; Differential gene expression

1000- 4718(2017)11- 2073- 06

2017- 04- 17

2017- 06- 20

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(No. 81360080;No. 81671895)

△通訊作者 肖獻(xiàn)忠 Tel: 13873102115; E-mail: xiaoxianzhongcsu@163.com； 王桂良 Tel： 15879456496； E-mail: guiliangwang@126.com

R363； R563

A

10.3969/j.issn.1000- 4718.2017.11.024