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目的:通过腹腔注射脂多糖建立小鼠脓毒症心肌损伤模型,检测通路蛋白、炎症因子、细胞凋亡蛋白的表达,探讨脓毒症心肌损伤中TLR4/JNK信号通路对细胞凋亡的作用。方法:1.将54只SPF级雄性C57BL/6小鼠随机分为生理盐水组(NS组)、脓毒症组(LPS组)、TLR4抑制剂组(TAK-242组)三组。LPS组腹腔注射12 mg/kg脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)建立小鼠脓毒症心肌损伤模型;TAK-242组腹腔注射2 mg/kg TAK-242溶液,1 h后腹腔注射12 mg/kg LPS溶液;NS组腹腔注射等量的生理盐水。2.建模后3 h、12 h、24 h三个时间点采用HE染色观察心肌组织的病理结构改变;电镜观察各组小鼠心肌组织超微结构的变化。3.建模后3 h、12 h、24 h三个时间点使用末端脱氧核苷酸转移酶介导的d UTP缺口末端标记(TUNEL)法检测细胞凋亡,并计算各组的凋亡指数(Apoptosis Index,AI)。4.建模后3 h、12 h、24 h三个时间点行免疫组织化学法(immunohistochemistry,IHC)检测Toll样受体4(TLR4)、c-Jun氨基末端激酶(JNK)、磷酸化JNK(p-JNK)、核转录因子-κB(NF-κB)、活化天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶3(cleaved-caspase-3)、B淋巴细胞瘤-2基因(bcl-2)、Bcl-2相关X蛋白(bax)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-6(IL-6)蛋白的表达情况,并对蛋白的表达进行半定量统计分析。5.统计学方法:多组间比较采用单因素方差分析,组间两两比较采用单样本t检验,各指标间的相关性分析采用皮尔逊相关系数法,以P<0.05代表差异具有统计学意义。结果:1.光镜结果显示LPS组小鼠心肌组织心肌细胞结构松散、紊乱,纤维断裂、溶解,核大小不一,心肌间质炎症细胞浸润,随建模时间炎症损伤加重,且24 h病理改变最显著;TAK-242组心肌损伤程度较同时间点LPS组轻。电镜显示LPS组小鼠心肌组织线粒体排列不整齐,膜破裂、嵴消失、基质流出,可见空泡变形,心肌纤维断裂,部分心肌细胞核固缩、碎裂等,细胞器结构改变较早,随建模时间延长病理改变加重;TAK-242组上述心肌超微结构病变较同时间点LPS组轻。2.TUNEL示LPS组AI随建模时间的延长而增加,24 h时LPS组、TAK-242组与NS组三组的AI分别为{(74.3±8.6)%vs(59.1±5.4)%vs(15.1±3.6)%},其中,LPS组AI与NS组相比显著升高,TAK-242组较LPS组相比AI显著降低,且差异均具有统计学意义(均P<0.05)。3.IHC染色结果显示:LPS组建模后各时间点TLR4、JNK、p-JNK、NF-κB、cleaved-caspase-3、bax、TNF-α和IL-6水平均较同时间点NS组相比明显升高,其中TLR4、IL-6水平于3 h时最高(TLR4:0.171±0.014;IL-6:0.083±0.022),JNK、p-JNK、cleaved-caspase-3、TNF-α水平于12 h时最高(JNK:0.133±0.015;p-JNK:1.148±0.222;cleaved-caspase-3:0.118±0.023;TNF-α:0.086±0.012),NF-κB、bax水平于24 h时最高(NF-κB:0.160±0.012;bax:0.132±0.016);TAK-242组建模后各时间点TLR4、JNK、p-JNK、NF-κB、cleaved-caspase-3、bax、TNF-α和IL-6水平均较同时间点LPS组明显降低,其中JNK、NF-κB、bax、TNF-α水平于3h时最低(JNK:0.070±0.020;NF-k B:0.089±0.018;bax:0.075±0.010;TNF-α:0.055±0.007),TLR4、p-JNK、cleaved-caspase-3、IL-6水平于24 h时最低(TLR4:0.055±0.016;p-JNK:0.701±0.144;cleaved-caspase-3:0.059±0.015;IL-6:0.057±0.013)。LPS组和TAK-242组建模后各时间点bcl-2、bcl-2/bax较同时间点NS组相比均明显降低,且LPS组24 h时最低(bcl-2:0.061±0.015、0.086±0.011比0.110±0.012;bcl-2/bax:0.469±0.124、0.786±0.217比1.802±0.282,均P<0.05)。4.皮尔逊相关性分析结果显示:p-JNK蛋白的表达与TNF-α(r=0.710,P<0.01;r=0.868,P<0.01)、IL-6(r=0.581,P<0.05;r=0.731,P<0.01)的表达均呈正相关;p-JNK与AI(r=0.583,P<0.05;r=0.686,P<0.01)呈正相关;TNF-α与AI(r=0.834,P<0.01;r=0.715,P<0.01)及cleaved-caspase-3(r=0.815,P<0.01;r=0.849,P<0.01)均呈正相关,与bcl-2(r=﹣0.747,P<0.01;r=﹣0.722,P<0.01)呈负相关;IL-6与AI(r=0.596,P<0.01;r=0.598,P<0.01)、cleaved-caspase-3(r=0.596,P<0.01;r=0.819,P<0.01)均呈正相关,与bcl-2(r=﹣0.523,P<0.05;r=﹣0.684,P<0.01)呈负相关。结论:LPS激活TLR4/JNK信号通路使炎症因子表达增加、凋亡蛋白表达增加及凋亡指数升高,从而导致炎症反应和细胞凋亡发生,抑制TLR4/JNK信号通路可通过降低炎症反应,减少细胞凋亡进而减轻脓毒症心肌损伤程度。