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急性肺损伤(Acute lung injury,ALI)是一种高发病率和高死亡率的炎性肺部疾病,临床上主要表现为弥漫性肺损伤、中性粒细胞浸润、表面介质障碍和肺组织水肿,较为严重的可发展为急性呼吸窘迫综合征(Acute respiratory distress syndrome,ARD S),目前尚无有效的治疗方法或药物。γ-氨基丁酸(γ-aminobuty ri c aci d,GAB A)是一种抑制性神经递质,其在炎症中的作用被广泛研究。研究发现,GABA及其受体不仅在神经元中表达,也在淋巴细胞、巨噬细胞等免疫细胞中表达。GABA信号主要通过下调核因子-κB(Nuclearfactorkappa-B,NF-κB)等信号通路,降低促炎细胞因子产生,从而减轻机体的炎症反应程度。目前,国内外还没有关于GABA是否能缓解急性肺损伤的报道。因此,本试验通过预先灌胃GABA,然后利用脂多糖(Lipopolysaccharide,LPS)诱导构建小鼠急性肺损伤模型,来研究外源性GABA是否对小鼠ALI具有预防或缓解作用,并探讨其具体的作用机制,为ALI的防治提供理论或实践依据。本试验分别按试验分组Ⅰ(生理盐水组、LPS组、GABA组、GABA+LPS组)、试验分组Ⅱ(空白对照组、生理盐水组、LPS组、GABA组、GABA+LPS组、GABA+Bicuculline+LPS组)进行。试验采取灌胃的方式,LPS造模前连续灌胃两周,给予生理盐水组、LPS组的小鼠生理盐水0.25 mL/只,并给予GABA组、GABA+LPS 组、GABA+Bicuculline+LPS 组小鼠 0.25 mL30mg/kg 的 GABA,空白对照组不作灌胃处理。灌胃第四天,GABA+Bicuculline+LPS组小鼠灌胃的同时并腹腔注射 0.25 mL 1mg/mL 的 Bicuculline(GABAAR 拮抗剂)。两周后,LPS 组、GABA+LPS 组和 GABA+Bicuculline+LPS 组小鼠气管滴注 40 μL 2μg/μL的LPS,隔一天一次,以此建立小鼠急性肺损伤模型,第三次感染24 h后,进行采样。研究内容及结果如下:1、为了探究GABA对急性肺损伤小鼠体重、脏器系数、湿干重比和肺组织结构的影响。试验按照分组Ⅰ进行,结果发现,在LPS造模前,预先给予GABA的小鼠的体重显著高于各组(p<0.05);LPS造模后,GABA+LPS组明显缓解了 LPS诱导引起的体重降低(p<0.05),降低了 LPS引起的脏器系数升高,但统计学上无显著性差异;此外,GABA+LPS组小鼠的湿干重比低于LPS组(p<0.05),LPS组小鼠肺组织结构肺间质增宽、肺泡腔面积缩小、伴有炎性细胞的浸润,而GABA+LPS组小鼠的肺组织结构损伤明显改善。2、为了探究GABA对急性肺损伤小鼠血液中白细胞数及肺组织髓过氧化物酶(Myeloperoxidase,MPO)活性的影响。试验按照分组Ⅰ进行,结果发现,LPS组血液中的白细胞数和肺组织的MPO活性显著高于各组(p<0.05),而GABA+LPS组白细胞数和MPO活性显著低于LPS组(p<0.05)。3、为了探究GABA对急性肺损伤小鼠肺组织中GABAAR和GAT2表达的影响。试验按照分组Ⅰ进行,利用免疫组化技术,结果发现正常对照组中的小鼠肺组织中表达GABAAR和GAT2阳性细胞,几乎不表达GABABR及GABACR。并且,实时荧光定量试验发现GABA组和GABA+LPS组小鼠肺组织中GABAAR、GAT2的mRNA水平高于生理盐水组及LPS组(p<0.05)。4、为了探究GABAAR对急性肺损伤小鼠体重、脏器系数、湿干重比和肺组织结构的影响。试验按照分组Ⅱ进行,结果发现,无论造模前后,GABA+Bicuculline+LPS组小鼠的体重变化与LPS组无明显差异(p>0.05);GABA+LPS组小鼠的脏器系数低于GABA+Bicuculline+LPS组与LPS组,但在统计学上无差异;GABA+LPS组小鼠的湿干重比低于GABA+Bicuculline+LPS组和LPS组(p<0.05);GABA+LPS组小鼠的肺组织结构明显改善。5、为了探究GABAAR对急性肺损伤小鼠体内炎性指标水平的影响。试验按照分组Ⅱ进行,结果发现,GABA+LPS组小鼠血液中的白细胞总数、中性粒细胞数远低于 LPS 组与 GABA+Bicuculline+LPS 组(p<0.05);GABA+LPS 组小鼠肺组织中的MPO活性远低于LPS组和GABA+Bicuculline+LPS组(p<0.05);酶联免疫吸附法研究显示,LPS组和GABA+Bicuculline+LPS组小鼠血清中的IL-6和TNF-α水平高于其余各组(p<0.05),GABA+LPS组小鼠血清中的IL-10水平高于其余各组(p<0.05)。6、为了探究GABAAR对急性肺损伤小鼠肺组织中GABAAR和GAT2表达的影响。试验按照分组Ⅱ进行,实时荧光定量结果发现,GABA组及GABA+LPS组小鼠的GABAAR、GAT2mRNA水平高于各组(p<0.05);免疫组化研究显示,GABA+Bicuculline+LPS组和LPS组小鼠肺组织内GABAAR、GAT2的阳性细胞数低于 GABA+LPS 组(p<0.05)。7、为了探究GABA对急性肺损伤小鼠肺组织中TLR4/MyD88-NF-κB信号通路相关因子的影响。试验按照分组Ⅱ进行,实时荧光定量结果发现,LPS组和GABA+Bicuculline+LPS 组小鼠肺组织中的 TLR4、MyD88、NF-κB、IL-6、TNF-αmRNA水平高于其余各组(p<0.05),而GABA+LPS组降低了 TLR4、MyD88、NF-κB、IL-6和TNF-αmRNA水平的表达,提高了 IL-10 mRNA水平;免疫组化技术发现LPS组和GABA+Bicuculline+LPS组的TLR4、MyD88阳性细胞数高于其余各组(p<0.05),而GABA+LPS组阳性细胞数低于上述两组(p<0.05);免疫印迹法发现,LPS 组和 GABA+Bicuculline+LPS 组的 NF-κB p65、NF-κB p-p65、IL-6、TNF-α的蛋白水平高于其余各组(p<0.05),GABA+LPS组降低了这些蛋白的水平,提高了肺组织中IL-10的蛋白水平(p<0.05)。综上所述,预先给予外源性GABA降低了脏器系数、肺组织MPO活性及血液白细胞数,改善了肺组织结构的异常,缓解了炎症的进一步扩大。此外,GABA发挥作用是与GABAAR结合后下调了 TLR4/MyD88-NF-κB通路蛋白水平,从而降低了肺组织内炎症因子IL-6、TNF-α的表达,提高了 IL-10的表达,减轻了 LPS引起的小鼠ALI。