宣偉,李帥,吳秀艷,耿艷,張卓
(大連醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院1.腫瘤放療科,2.腫瘤科,遼寧 大連 116023)
阿米福汀對小鼠放射性肺損傷的防護(hù)作用研究*
宣偉1,李帥1,吳秀艷2,耿艷1,張卓1
(大連醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院1.腫瘤放療科,2.腫瘤科,遼寧 大連 116023)
目的探討阿米福?。ˋmifostine,AMI)對小鼠放射性肺損傷(RILI)的防護(hù)作用機(jī)制。方法將24只雌性C57BL/6J小鼠隨機(jī)分為對照組、單純照射組、AMI組。用直線加速器6MV-X射線單次12Gy照射小鼠全肺,照射前30 min腹腔注射AMI,對照組和單純照射組注射同等劑量的生理鹽水。照射14d后,留取小鼠肺組織標(biāo)本,采用蘇木精-伊紅染色法(HE)觀察病理改變;酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)檢測支氣管肺泡灌洗液中白介素6(IL-6)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、轉(zhuǎn)化生長因子-β1(TGF-β1)表達(dá)水平;凝膠電泳遷移實驗檢測核轉(zhuǎn)錄因子-κB(NF-κB)活性;免疫組織化學(xué)法觀察NLRP3蛋白的表達(dá)和定位;實時熒光定量聚合酶鏈反應(yīng)檢測肺組織中NLRP 3和IL-1β mRNA的表達(dá);Western blot檢測NF-κB p65、NLRP3、IL-1β蛋白的表達(dá)。結(jié)果照射后第14天,AMI組與單純照射組比較,AMI組肺組織急性炎癥反應(yīng)減輕;AMI組支氣管肺泡灌洗液中IL-6、TNF-α水平下降,TGF-β1水平升高(P<0.05);AMI組肺組織中NF-κB活性下降(P<0.05);AMI組肺組織中NLRP3蛋白表達(dá)下降(P<0.05);AMI組NLRP3和IL-1β mRNA表達(dá)下降(P<0.05);AMI組NF-κB p65、NLRP3、IL-1β蛋白表達(dá)下降(P<0.05)。結(jié)論AMI可能通過抑制輻射引起的NF-κB激活,進(jìn)而抑制NLRP3基因的轉(zhuǎn)錄和表達(dá),抑制炎癥因子的釋放,減輕RILI。
阿米福?。环派湫苑螕p傷;NF-κB;NLRP3;白介素-1β
放射治療會引起不同級別的肺損傷,其療效也會因肺損傷的發(fā)生受到嚴(yán)重的影響。阿米福?。ˋmifostine,AMI)是首個世界上被權(quán)威組織承認(rèn)的廣譜細(xì)胞保護(hù)藥物,在不影響放療療效的前提下,降低放、化療毒性,一定程度上提高患者對放療的依從性[1-2]。已知核轉(zhuǎn)錄因子-κB(nuclear factor kappa B,NF-κB)可被電離輻射刺激活化,通過提高NF-κB活性,介導(dǎo)細(xì)胞釋放炎癥因子,降低NF–κB活性,能有效抑制炎癥反應(yīng)[3-4]。NF-κB又可調(diào)控NLRP3炎癥復(fù)合體的轉(zhuǎn)錄和表達(dá)[5]。本實驗復(fù)制放射性肺損傷(radiation-induced lung injury,RILI)小鼠模型,研究AMI是否參與調(diào)節(jié)NF–κB、NLRP3的表達(dá),從而探討其干預(yù)RILI的作用機(jī)制
24只8周齡C57BL/6J雌性小鼠,重量(20±2)g,購于大連醫(yī)科大學(xué)動物實驗中心。將其隨機(jī)分成對照組、單純照射組、AMI組,每組8只。AMI組:AMI溶于生理鹽水,照射前30 min通過腹腔注射給藥200 mg/kg;對照組和單純照射組注射同等劑量的溶劑。4%水合氯醛腹腔注射(0.1 ml/10 g)充分麻醉小鼠,塑料鼠夾固定,6MV-X射線(美國UNIQUE直線加速器),劑量率0.4 Gy/min,源皮距=100 cm。對照組小鼠全肺假照射0 Gy,其余兩組小鼠給予全肺單次照射12 Gy。實驗過程中未發(fā)生小鼠死亡。
AMI(大連美羅大藥廠),TRIzol Reagent(美國Invitrogen公司),實時熒光定量聚合酶鏈反應(yīng)(quantitative real-time polymerase chain reaction,qRTPCR)試劑盒(日本TaKaRa公司),兔抗NLRP3多克隆抗體(美國Novus公司),兔抗NF-κB p65單克隆抗體(美國CST公司),鼠抗β-actin單克隆抗體(美國Protein Tech公司),提取蛋白試劑盒(江蘇凱基生物公司、美國Pierce Biotech公司),BCA試劑盒(北京索萊寶公司),Western blot檢測試劑盒、二抗購自(江蘇碧云天公司),GE ECL發(fā)光液(美國Sigma公司),小鼠白介素6(Interleukin-6,IL-6)、腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、轉(zhuǎn)化生長因子-β1(transforming growth factor-β1,TGF-β1)酶聯(lián)免疫吸附法(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)試劑盒購自江蘇雨桐生物科技公司,免疫組織化學(xué)法、DAB試劑盒購自北京中杉金橋生物公司,Eppendor低溫冷凍離心機(jī)(德國Eppendor公司),凝膠成像儀(美國UVP公司),安捷倫熒光定量PCR儀(美國安捷倫公司),UNIQUE直線加速器(美國瓦里安公司)。
解剖小鼠取肺組織,4%多聚甲醛固定24 h,常規(guī)脫水、透明、浸蠟、包埋、制備組織切片。常規(guī)脫蠟至水后蘇木精-伊紅染色(hematoxylin-eosin staining,HE),顯微鏡下觀察組織病理改變。免疫組織化學(xué)法步驟:常規(guī)脫蠟至水,3%雙氧水H2O2室溫作用18 min,PBS沖洗3次,3 min/次。0.01 mol/L檸檬酸鹽緩沖液(pH =6.0)抗原修復(fù),冷卻至室溫后,PBS沖洗3次,3 min/次。正常山羊血清封閉,室溫15 min;滴加NLRP3一抗工作液(1∶100),4℃過夜(>18 h);37℃復(fù)溫1 h,PBS沖洗3次,3 min/次;生物二抗37℃作用15 min,PBS沖洗3次,3 min/次;生物三抗37℃作用15 min,PBS沖洗3次,3 min/次。DAB溶液顯色,適時終止反應(yīng);蘇木精復(fù)染,脫水透明封片。顯微鏡觀察組織標(biāo)本中NLRP3蛋白的定位及表達(dá)。
照射后2周,用4%水合氯醛(0.1 ml/10 g)充分麻醉后切開頸部皮膚,游離氣管后用靜脈留置針進(jìn)行氣管插管操作,0.8 ml生理鹽水盥洗全肺后回收液體,重復(fù)3次,收集約2 ml,4℃、1 000 r/min離心15 min,收集上清后用ELISA試劑盒測定TNF-α、IL-6、TGF-β1炎癥因子濃度。
提取肺組織中核蛋白,非放射性凝膠電泳遷移實驗(electrophoretic mobility shift assay,EMSA)試劑盒(Ds-Bio-NFKB probes:Bio-5’-AGTTGAGGGGAC TTTCCCAGGC-3’-Bio,工作液濃度500 fmol/μl,用量1.0μl,500 fmol;Ds-Cold-NFKB probes:Cold5’-AGTTGAGGGGACTTTCCCAGGC-3’-Cold,工作液濃度15 pmol/μl,用量3.3μl,30 pmol,100×競爭)檢測NF-κB活性。步驟如下:結(jié)合體系10×結(jié)合液2μl,poly(di∶dC)1μl,核蛋白1~3μl,生物素標(biāo)記的探針0.5μl,補(bǔ)水至10μl,室溫放置20 min,加入10×上樣緩沖液;制備6.5%聚丙烯酰胺凝膠;預(yù)電泳120 V、1 h;上樣后180 V電泳70 min;轉(zhuǎn)膜,穩(wěn)流390 mA,40 min;紫外交聯(lián)5 min;封閉30 min,1∶750 streptavidin-HRP反應(yīng)20 min;1×Wash Buffer洗膜4次,5 min/次;平衡5 min,化學(xué)發(fā)光檢測。
Trizol法提取組織中總RNA,定量測定純度后逆轉(zhuǎn)錄合成cDNA。NLRP3正向引物:5’-ACAGCATTGAAGAGGAGTGGA-3’,反向引物:5’-TCGTGTGTAGCGTTTGTTGAG-3’;IL-1β正向引物:5’-GTGGCAATGAGGATGACTTGT-3’,反向引物:5’-TGTAGTGGTGGTCGGAGATTC-3’;GAPDH正向引物:5’-GGTGAAGGTCGGTGTGAACGGA-3’,反向引物:5’-CCAAAGTTGTCATGGATGACCTTGG-3’。反應(yīng)體系:SYBR Premix Ex Taq Ⅱ(Tli RNaseH Plus)(2×10μl),正反向引物各1μmol/L,ROX Referencedye(50×)0.4μl,DNA模板2μl,dH2O 5.6μl。反應(yīng)條件:95℃預(yù)變性30 s,95℃變性3 s,55℃退火30 s,72℃延伸30 s,共40個循環(huán);熔解曲線95℃、1min,55℃、30 s,95℃、30 s。
液氮研磨肺組織30~50 mg,冰上超聲裂解后4℃、12 000 r/min離心10 min,提取上清,BCA測定蛋白濃度。電泳條件:濃縮膠電壓80 V,分離膠電壓120 V;轉(zhuǎn)膜條件(濕轉(zhuǎn)):恒流200 mA,2 h;5%脫脂奶粉封閉2 h,NF-κB p65、NLRP3、IL-1β一抗(1∶1 000)、內(nèi)參β-actin(1∶3 000)4℃孵育過夜,TBST緩沖鹽溶液(1×TBS+0.1%Tween 20)洗膜3次,15 min/次,二抗(1∶5 000)室溫孵育1 h,洗膜3次,15 min/次。采用ECL化學(xué)顯色試劑盒顯影,Image Lab凝膠成像系統(tǒng)顯色發(fā)光,Gelpro 32軟件計算目的及內(nèi)參的灰度值,最終得出NF-κB p65、NLRP3、IL-1β蛋白的相對表達(dá)量。
數(shù)據(jù)分析采用SPSS 17.0統(tǒng)計軟件,計量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,用單因素方差分析,兩兩比較用SNK-q檢驗,P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
HE顯示,對照組肺組織中肺泡毛細(xì)血管結(jié)構(gòu)清晰,肺泡壁完整,無紅細(xì)胞滲出。單純照射組小鼠肺組織中可見明顯的肺泡毛細(xì)血管亞單位破壞,肺泡壁表現(xiàn)為代償性增厚,肺泡腔縮小;炎癥及紅細(xì)胞滲出為主要的病理學(xué)改變,肺泡壁及間質(zhì)肺組織中毛細(xì)血管充血擴(kuò)張,伴有中性粒細(xì)胞及淋巴細(xì)胞等炎癥細(xì)胞浸潤;肺泡壁中Ⅱ型上皮細(xì)胞明顯增多,可見吞噬顆粒的巨噬細(xì)胞。AMI組肺泡壁毛細(xì)血管破壞較單純照射組輕,炎癥滲出及充血的病理變化也相對不明顯。見圖1。
對照組肺組織中NLRP3蛋白主要表達(dá)于肺間質(zhì)及細(xì)胞胞漿中,呈現(xiàn)弱陽性表達(dá);單純照射組巨噬細(xì)胞、上皮細(xì)胞及肺間質(zhì)中NLRP3表達(dá)有所增加,呈現(xiàn)陽性表達(dá);與照射組比較,AMI組肺間質(zhì)及上皮細(xì)胞胞漿中NLRP3蛋白表達(dá)受抑制。見圖2。
3組小鼠肺泡灌洗液中IL-6、TNF-α、TGF-β1含量比較,經(jīng)方差分析,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。與對照組比較,單純照射組小鼠肺泡灌洗液中IL-6、TNF-α、TGF-β1含 量 增加(q =28.425、3.307和16.615,均P=0.000)。AMI組中IL-6、TNF-α含量較單純照射組降低(q =-20.498和3.921,均P= 0.000),但TGF-β1含量增加(q =11.273,P=0.009)。見附表。
對照組、單純照射組、AMI組小鼠肺組織中NF-κB活性比較,經(jīng)方差分析,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(F=186.631,P=0.000)。對照組中NF-κB僅檢測到微弱的激活現(xiàn)象。與對照組相比,單純照射組肺組織中NF-κB的活性升高(q =51.751,P=0.008);與單純照射組相比,AMI組NF-κB活性受到抑制(q =-42.903,P=0.009)。見圖3。
3組小鼠肺組織中NLRP3和IL-1β mRNA的表達(dá)比較,經(jīng)方差分析,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(F=33.912和850.332,P=0.009和0.000)。與對照組相比,單純照射組NLRP3和IL-1β mRNA表達(dá)升高(q =3.752和18.322,均P=0.001)。與單純照射組相比,AMI組NLRP3和IL-1β mRNA表達(dá)降低(q =-4.405和22.329,P=0.000和0.002)。見圖4。
圖1 3組小鼠肺組織病理變化 (HE染色×400)
圖2 3組小鼠肺組織中NLRP3的表達(dá) (免疫組織化學(xué)法×400)
附表 3組小鼠肺泡灌洗液中IL-6、TNF-α、TGF-β1含量比較 (n =8,pg/ml,±s)
附表 3組小鼠肺泡灌洗液中IL-6、TNF-α、TGF-β1含量比較 (n =8,pg/ml,±s)
注:1)與對照組比較,P <0.05;2)與單純照射組比較,P <0.05
組別 IL-6 TNF-α TGF-β1對照組 9.18±0.46 102.84±3.75 17.91±0.57單純照射組 55.11±1.341) 213.66±3.791) 33.16±0.571)AMI組 21.99±0.992) 82.26±3.152) 34.33±0.722)F值 4 518.365 3 129.542 2 091.413 P值 0.000 0.000 0.000
3組小鼠肺組織中NF-κB p65、NLRP3、IL-1β蛋白表達(dá)比較,經(jīng)方差分析,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(F=441.404、168.947和139.347,均P=0.000)。單純照射組NLRP3蛋白表達(dá)較對照組升高(q =9.357,P=0.001),AMI組NLRP3蛋白表達(dá)較單純照射組降低(q =-9.016,P=0.000)。單純照射組NF-κB p65、 IL-1β蛋白表達(dá)較對照組降低(q =-13.557和-2.893,P=0.001和0.043),AMI組NF-κB p65、IL-1β蛋白表達(dá)較單純照射組降低(q =-15.881和-9.409,P=0.027和0.007)。見圖5、6。
圖3 3組小鼠肺組織中NF-κB活性比較
圖4 3組小鼠肺組織NLRP3、IL-1βmRNA表達(dá)比較
圖5 3組小鼠肺組織NLRP3蛋白表達(dá)比較
圖6 3組小鼠肺組織NF-κB p65、IL-1β蛋白表達(dá)比較
肺泡功能亞單位對輻射中度敏感,在受到超過其輻射閾值的照射后,靶區(qū)周邊的正常組織會出現(xiàn)不同級別的損傷。隨著放射治療設(shè)備更新及技術(shù)提高,RILI的發(fā)生率并沒有明顯降低,文獻(xiàn)報道其發(fā)生率為14.6%~37.2%[6]。RILI阻礙了放療技術(shù)的實踐與應(yīng)用,很大程度上影響患者生存期和生活質(zhì)量。RILI是肺泡上皮細(xì)胞、巨噬細(xì)胞等細(xì)胞介導(dǎo)并釋放炎癥相關(guān)因子,協(xié)同調(diào)控的復(fù)雜病理過程。輻射損傷后的通過巨噬細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞分泌TNF-α、IL-l、IL-6等炎癥因子調(diào)控炎癥病理進(jìn)程,進(jìn)而激活巨噬細(xì)胞分泌TGF-β1,誘導(dǎo)成纖維細(xì)胞增生轉(zhuǎn)化,并合成基質(zhì)蛋白,最終導(dǎo)致肺間質(zhì)纖維化。
AMI是一類與巰基乙胺化學(xué)結(jié)構(gòu)相似的半胱氨酸藥物,進(jìn)入體內(nèi)可識別細(xì)胞膜上的堿性磷酸酶,脫磷酸水解代謝后成為活性的WR-1065和硫醇自由基[1]。WR-1065可消除放射線產(chǎn)生的自由基,從而產(chǎn)生防護(hù)作用。HOFER等[7]研究表明,在正常組織中,AMI防護(hù)電離輻射引起的DNA損傷,但是在腫瘤細(xì)胞中,干擾輻射引起損傷DNA雙鏈的修復(fù)。VUJASKOVIC等[8]研究表明,AMI發(fā)揮防護(hù)放射性損傷的機(jī)制與減少炎癥相關(guān)因子的表達(dá)有關(guān)。各類炎癥細(xì)胞因子和信號通路參與RILI病理生理機(jī)制的調(diào)控,已知NF-κB通過放大炎癥刺激信號,在炎癥因子的合成及釋放中發(fā)揮中重要作用[9-10]。近年來研究發(fā)現(xiàn),NLRP3炎癥復(fù)合體高表達(dá)與急性肺損傷及肺間質(zhì)纖維化關(guān)系密切[11-12]。而NLRP3轉(zhuǎn)錄表達(dá)必須依賴于NF-κB[5]。本研究通過12 Gy全肺單次照射小鼠,復(fù)制RILI模型,研究AMI是否參與調(diào)節(jié)NF-κB及其下游NLRP3通路炎癥因子表達(dá),從而干預(yù)放射性肺炎的發(fā)生。
通過EMSA和Western bolt檢測發(fā)現(xiàn),單純照射組較對照組小鼠肺組織中NF-κB活性增高,NF-κB p65蛋白的表達(dá)升高;照射前給以AMI干預(yù)后NF-κB活性降低,NF-κB p65蛋白表達(dá)受抑制,兩者變化基本一致。輻射防護(hù)的機(jī)制主要是通過消除電離輻射產(chǎn)生的自由基。LAM等[4]研究表明,自由基活性與NF-κB和DNA結(jié)合活性相關(guān)聯(lián),抑制NF-κB活性可以降低炎癥因子表達(dá),發(fā)揮抗炎作用。NF-κB是一類具有多向轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)作用的核蛋白因子,廣泛存在于多種組織細(xì)胞中,激活后參與眾多基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)控,主要參與炎癥、免疫、氧化應(yīng)激、細(xì)胞增殖和凋亡等病理生理進(jìn)程調(diào)控。ELISA檢測發(fā)現(xiàn),照射后小鼠肺泡盥洗液中TNF-α、IL-6、TGF-β1炎癥因子含量升高,AMI干預(yù)后TNF-α、IL-6炎癥因子表達(dá)降低,與MITCHELL等[13]研究一致。NF-κB主要是通過c-Jun氨基末端激酶的活化、IκB激酶的活化及TNF-α磷酸化,從而激活蛋白激酶級聯(lián)反應(yīng)過程,抑制NF-κB活性,能有效減緩炎癥進(jìn)程。p65是組成NF-κB三聚體成員之一,可通過乙酰化和磷酸化調(diào)節(jié),活化的NF-κB可進(jìn)入細(xì)胞核內(nèi),與DNA結(jié)合調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄和蛋白表達(dá)[14]。但AMI干預(yù)后的TGF-β1含量略有升高,與陳志霄等[15]研究類似,AMI作用后,小鼠血清中TGF-β1含量呈先升高后降低的趨勢。但對該種現(xiàn)象的原因及其機(jī)制尚不明確,相關(guān)報道也未提及。最近DADRICH等[16]研究報道,TGF-β1主要介導(dǎo)纖維化機(jī)制調(diào)控,所以IL-6、TNF-α水平對于預(yù)測早期RILI的發(fā)生更有意義。
實驗結(jié)果還發(fā)現(xiàn),照射引起小鼠肺組織中NF-κB活性增加的同時,NLRP3、IL-1β mRNA和蛋白表達(dá)也上升,并且趨勢與NF-κB活性一致。NLRP3炎癥復(fù)合體是存在于真核細(xì)胞中的一組多蛋白聚合物,主要存在于巨噬細(xì)胞、上皮細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞胞漿中,通過與凋亡相關(guān)的斑點樣蛋白接合,誘導(dǎo)活化Caspase-1,調(diào)控IL-1β、IL-18等多種促炎細(xì)胞因子的合成與分泌,參與急性肺損傷、特發(fā)性肺纖維化疾病等多種肺部疾病調(diào)控[12,17]。電離輻射可通過活化NF-κB,激活下游NLRP3靶基因引起的IL-1β升高及炎癥因子釋放。給予AMI干預(yù)后,NLRP3、IL-1β mRNA和蛋白表達(dá)同時降低。免疫組織化學(xué)法觀察到,輻射后小鼠肺組織中NLRP3蛋白表達(dá)水平升高,并且同病理學(xué)結(jié)果一致。然而,經(jīng)過AMI干預(yù)后小鼠肺組織內(nèi)的NLRP3炎癥復(fù)合體表達(dá)受抑制,與ZHONG等[18]研究一致,研究證實通過抑制NF-κB活性,可下調(diào)炎癥復(fù)合體的表達(dá),修復(fù)組織損傷,維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定。
綜上所述,AMI發(fā)生防護(hù)作用的機(jī)制之一可能是通過抑制輻射引起的NF-κB激活,進(jìn)而抑制NLRP3基因的轉(zhuǎn)錄和蛋白表達(dá),從而減少IL-1β等炎癥因子修飾和表達(dá)來實現(xiàn)的。隨著臨床研究的深入及基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)的發(fā)展,AMI放射防護(hù)的具體分子機(jī)制及其通路將會被逐一闡明,從而提供有效的防治RILI的方法。
[1]KOUVARIS J R, KOULOULIAS V E, VLAHOS L J. Amifostine: the first selective-target and broad-spectrum radioprotector[J]. The Oncologist, 2007, 12(6): 738-747.
[2]WU H Y, HU Z H, JIN T. Sustained-release microspheres of amifostine for improved radio-protection, patient compliance, and reduced side effects[J].drugdeliv, 2016: 1-8.
[3]HU Z, XING Y, QIAN Y, et al. Anti-radiationdamage effect of polyethylenimine as a toll-like receptor 5 targeted agonist[J]. J Radiat Res, 2013, 54(2): 243-250.
[4]LAM R K, HAN W, YU K N. Unirradiated cells rescue cells exposed to ionizing radiation: activation of NF-kappa B pathway in irradiated cells[J]. Mutat Res, 2015, 782: 23-33.
[5]BAUERNFEIND F G, HORVATH G, STUTZ A, et al. Cutting edge: NF-kappa B activating pattern recognition and cytokine receptors license NLRP3 in flammasome activation by regulating NLRP3 expression[J]. J Immunol, 2009, 183(2): 787-791.
[6]BENVENISTE M F, WELSH J, GODOY M C, et al. New era of radiotherapy: an update in radiation-induced lungdisease[J]. Clin Radiol, 2013, 68(6): e275-e290.
[7]HOFER M, FALK M, KOMURKOVAd, et al. Two new faces of amifostine: protector fromdNAdamage in normal cells and inhibitor ofdNA repair in cancer cells[J]. J Med Chem, 2016, 59(7): 3003-3017.
[8]VUJASKOVIC Z, FENG Q F, RABBANI Z N, et al. Radioprotection of lungs by amifostine is associated with reduction in profibrogenic cytokine activity[J]. Radiat Res, 2002, 157(6): 656-660.
[9]LEE J E, CHO S M, PARK E, et al. Anti-in flammatory effects of rubus coreanus miquel through inhibition of NF-kappa B and MAP kinase[J]. Nutr Res Pract, 2014, 8(5): 501-508.
[10]KWONd J, BAE Y S, JU S M, et al. Salicortin suppresses lipopolysaccharide-stimulated inflammatory responses via blockade of NF-kappa B and JNK activation in RAW 264.7 macrophages[J]. BMB Rep, 2014, 47(6): 318-323.
[11]FUKUMOTO J, FUKUMOTO I, PARTHASARATHY P T, et al. NLRP3deletion protects from hyperoxia-induced acute lung injury[J]. Am J Physiol Cell Physiol, 2013, 305(2): C182-C189.
[12]LEE S, SUH GY, RYTER S W, et al. Regulation and function of the nucleotide bindingdomain leucine-rich repeat-containing receptor, pyrindomain-containing-3 inflammasome in lungdisease[J]. Am J Respir Cell Mol Biol, 2016, 54(2): 151-160.
[13]MITCHELL S, VARGAS J, HOFFMANN A. Signaling via the NF-kappa B system[J]. Wiley Interdiscip Rev Syst Biol Med, 2016, 8(3): 227-241.
[14]GONZALEZ-RAMOS R,dEFRERE S,dEVOTO L. Nuclear factor-kappa B: a main regulator of inflammation and cell survival in endometriosis pathophysiology[J]. Fertil Steril, 2012, 98(3): 520-528.
[15]陳志霄, 周道安, 趙國旗. 氨磷汀對小鼠肺部照射后超微結(jié)構(gòu)及血清TGF-β1的影響[J]. 中華放射腫瘤學(xué)雜志 , 2008(6): 484-485.
[16]dADRICH M, NICOLAY N H, FLECHSIG P, et al. Combined inhibition of TGF beta and PDGF signaling attenuates radiationinduced pulmonary fibrosis[J]. Oncoimmunology, 2016, 5(5):dOI: org/10.1080/e1123366.
[17]LIU Z, ZHAO H, LIU W, et al. NLRP3 inflammasome activation is essential for paraquat-induced acute lung injury[J]. In flammation, 2015, 38(1): 433-444.
[18]ZHONG Z, UMEMURA A, SANCHEZ-LOPEZ E, et al. NF-kappa B restricts inflammasome activation via elimination ofdamaged mitochondria[J]. Cell, 2016, 164(5): 896-910.
Protective effect of Amifostine against radiation-induced lung injury in mice and its mechanism*
Wei Xuan1, Shuai Li1, Xiu-yan Wu2, Yan Geng1, Zhuo Zhang1
(1.department of Radiotherapy, 2.department of Medical Oncology, the Second Aff i liated Hospital ofdalian Medical University,dalian, Liaoning 116023, China)
ObjectiveTo investigate the radioprotective function of Amifostine (AMI) in mice with acute radiation-induced lung injury and its mechanism.MethodsTotally 24 female C57BL/6J mice were randomized into 3 groups as AMI group (treated by AMI 200 mg/kg plus radiation), radiation group and solvent control group. The mouse lungs in the radiation group and the AMI group were irradiated with linear accelerator 6MV X-ray at a singledose of 12 Gy, and those in the solvent control group
sham radiation. The mice in the AMI group were intraperitoneally injected with Amifostine 30 minutes before irradiation, while the same volume of solvent was given to the control and radiation groups. The mice were sacrified and the mouse lung tissue was collected 14days after irradiation. The pathological changes in the lung tissue were observed after HE staining. The levels of IL-6, TNF-α and TGF-β1 in the bronchoalveolar lavage fluid (BALF) were measured by ELISA. The NF-κB activity wasdetected by EMSA. The expression and positioning of nucleotide-bindingdomain and leucine-rich repeat containing protein 3 (NLRP3) in the lung tissue were observed by immunohistochemical method. The expressions of NLRP3 and IL-1β mRNAs in the lung tissue were assayed by qRT-PCR. And the expressions of NF-κB p65, NLRP3 and IL-1β proteins in the lung tissue were assayed by Western blot.ResultsOn the 14thday after irradiation, compared with the radiation group, acute in flammatory reaction of the lung tissue was alleviated, the IL-6 and TNF-α levels in BALF were markedlydecreased (P< 0.05), the level of TGF-β1 in BALF rose slightly (P< 0.05), and NF-κB activity in the lung tissue was obviously reduced (P< 0.05) in the AMI group. Immunohistochemical results showed that the expressions of NLRP3 and IL-1β mRNAs were obviously reduced (P< 0.05), and the expressions of NF-κB p65, NLRP3 and IL-1β proteins in the lung tissue were obviously reduced (P< 0.05) in the AMI group compared to the radiation group.ConclusionsAmifostine candown-regulate the activitity of NF–κB, then inhibit transcription and expression ofNLRP3gene and effectively reduce the release of in flammatory cytokines, therefore alleviate acute radiation-induced lung injury in mice.
Amifostine; radiation-induced lung injury; nucleotide-bindingdomain and leucine-rich repeat containing proteins; nuclear factor-κB; interleukin-1β
10.3969/j.issn.1005-8982.2018.02.005
1005-8982(2018)02-0026-07
R818.74
A
2016-12-14
遼寧省科學(xué)技術(shù)計劃項目(No:2014225003)
張卓,E-mail:7998832582@qq.com
(童穎丹 編輯)