伍素霞 惠復(fù)興
(張家港錦豐人民醫(yī)院,江蘇 張家港 215600)
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胃泌素釋放肽受體拮抗劑RC-3095對大鼠肺組織纖維化的干預(yù)作用
伍素霞惠復(fù)興1
(張家港錦豐人民醫(yī)院,江蘇張家港215600)
摘要〔〕目的研究胃泌素釋放肽(GRP)受體(R)拮抗劑RC-3095對大鼠肺組織纖維化的干預(yù)作用。方法構(gòu)建肺組織纖維化大鼠模型,將大鼠隨機分為正常對照組(NC組)、模型組(MO組)、RC-3095處理組(RC組,20 μg/d),檢測肺濕重、肺干重、肺系數(shù),HE染色觀察肺組織病理變化,酶聯(lián)免疫吸附法檢測肺組織中Ⅰ型和Ⅲ型膠原含量,Western印跡檢測GRP、GRPR和轉(zhuǎn)化生長因子(TGF)β1蛋白表達情況,免疫共沉淀檢測GRP和GRPR相互作用情況。結(jié)果成功構(gòu)建肺組織纖維化大鼠模型,MO組肺組織結(jié)構(gòu)被破壞,肺泡間隔增厚,存在大量炎性細胞浸潤;RC組肺組織結(jié)構(gòu)較為完整,纖維化程度降低。同時MO組肺組織濕重、干重和肺系數(shù)均高于NC組,RC組肺組織濕重、干重和肺系數(shù)均高于NC組但是低于MO組(P<0.05)。MO組中Ⅰ型膠原含量高于NC組,Ⅲ型膠原含量低于NC組。RC組中Ⅰ型膠原含量低于MO組,Ⅲ型膠原含量高于MO組(P<0.05)。RC-3095處理可有效抑制GRPR和TGFβ1蛋白水平,同時抑制GRPR和GPR的結(jié)合。結(jié)論RC-3095可以通過調(diào)節(jié)GRP和GRPR的結(jié)合能力及TGFβ1的蛋白水平有效地抑制肺部纖維化。
關(guān)鍵詞〔〕胃泌素釋放肽受體拮抗劑;RC-3095;肺組織纖維化
1無錫市人民醫(yī)院呼吸內(nèi)科
第一作者:伍素霞(1966-),女,副主任醫(yī)師,主要從事呼吸內(nèi)科疾病研究。
長期吸入含結(jié)晶型游離二氧化硅(SiO2)的粉塵可以導致嚴重的肺部彌漫性纖維化,即矽肺〔1〕。肺組織纖維化的發(fā)病機制往往是由于肺部組織中膠原代謝失調(diào)造成的〔2〕。目前對肺組織纖維化的治療仍需要研發(fā)有效的治療藥物。胃泌素釋放肽(GRP)是哺乳動物體內(nèi)蛙皮素類似物之一,GRP通過與GRP受體(GRPR)結(jié)合調(diào)節(jié)細胞增殖、分化、炎癥反應(yīng)、癌癥發(fā)生等多種生理病理過程〔3〕。RC-3095是GRPR拮抗劑之一,本文主要研究RC-3095對大鼠肺組織纖維化的干預(yù)作用及臨床應(yīng)用價值。
1材料與方法
1.1動物分組與模型建立30只健康成年大鼠,由本院動物中心提供,本實驗通過本院倫理協(xié)會同意。平均體重(258±32.15)g,隨機分為正常對照組(NC組)、模型組(MO組)、RC-3095處理組(RC組)。大鼠經(jīng)0.4%戊巴比妥麻醉后,采用非暴露式氣管內(nèi)注入法,注入1 ml SiO2混懸液(40 mg/ml),用手輕拍大鼠兩側(cè)胸壁,使粉塵分散至全肺。NC組注入同體積生理鹽水。建立矽肺模型后,RC每日腹腔注射20 μg/d RC-3095,NC組和MO組注射等體積生理鹽水。所有實驗動物均SPF級動物房中分籠飼養(yǎng),飲水飼料籠具和所有操作用品均滅菌處理后使用。
1.2肺組織病理分析培養(yǎng)4 w后處死大鼠,收集肺部組織用于檢測肺濕、干重、肺系數(shù)及肺組織病理學分析。肺濕、干重的測定方法:剪下肺葉,用濾紙吸干,稱濕重后置 110℃干燥箱內(nèi)烘干至恒重。肺系數(shù)按照以下公式計算:肺系數(shù)=肺濕重(mg) /體重(g)×100%。將部分左肺葉置于 4%多聚甲醛中固定,常規(guī)石蠟包埋、切片后行蘇木素-伊紅(HE)染色及免疫組化檢測。
1.3ELISA法檢測肺組織中Ⅰ型和Ⅲ型膠原含量取肺組織50 g,液氮中充分研磨后,利用上海生工生物有限公司Ⅰ型和Ⅲ型膠原ELISA試劑盒檢測,操作按照說明書進行。
1.4Western印跡檢測GRP、GRPR和TGFβ1蛋白表達情況取肺組織50 g,液氮中充分研磨后,利用美國天根公司蛋白裂解液裂解獲得蛋白樣品,利用Western免疫印跡檢測肺組織中細胞內(nèi)GRP、GRPR、轉(zhuǎn)化生長因子(TGF)β1的蛋白表達水平。GRP、GRPR、TGFβ1抗體均購自美國Santa Cruz公司。
1.5免疫共沉淀檢測GRP和GRPR相互作用情況取肺組織50 g,液氮中充分研磨后,利用美國天根公司蛋白裂解液裂解獲得蛋白樣品,加入5 μl GRP抗體,4℃孵育12 h,加入蛋白A (天根公司)孵育6 h后,用蛋白裂解液洗3次,每次10 min,4℃ 5 000 r/min離心1 min,收集珠子,加入20 μl上樣緩沖液,100℃煮5 min,利用GRPR抗體(美國SANTA公司)進行Western印跡實驗。
1.6統(tǒng)計學方法采用SPSS17.0統(tǒng)計軟件進行t、χ2檢驗。
2結(jié)果
2.1肺組織病理學改變NC組肺組織結(jié)構(gòu)完整,肺泡腔內(nèi)無炎性細胞浸潤,肺泡間隔無充血、水腫及增厚等現(xiàn)象;MO組肺組織結(jié)構(gòu)被破壞,肺泡間隔充血水腫存在增厚現(xiàn)象,肺泡腔及肺間質(zhì)內(nèi)存在大量炎性細胞浸潤;RC組肺組織結(jié)構(gòu)較為完整,與MO組相比炎癥細胞浸潤程度較輕,肺泡間隔增厚現(xiàn)象不明顯。見圖1。MO組肺組織濕重〔(4.23±0.57)g〕、干重〔(1.73±0.46)g〕和肺系數(shù)(12.27±0.48)均明顯高于NC組〔(1.53±0.34)g、(0.73±0.12)g、(5.11±0.39)〕,RC組肺組織濕重〔(2.11±0.36)g、干重(1.22±0.27)g和肺系數(shù)(8.47±0.38)〕均高于NC組但是顯著低于MO組(P<0.05)。
圖1 各組肺組織病理學改變(HE,×20)
2.2肺組織中Ⅰ型和Ⅲ型膠原含量MO組中Ⅰ型膠原含量〔(82.28±0.36)%〕明顯高于NC組〔(32.15±2.21)%〕,RC組中Ⅰ型膠原含量〔(46.15±0.36)%〕高于NC組但明顯低于MO組。MO組中Ⅲ型膠原含量〔(14.37±0.35)%〕明顯低于NC組〔(31.63±2.37)%〕,RC組中Ⅲ型膠原含量〔(27.38±0.3)%〕明顯低于NC組但明顯高于MO組(P<0.05)。
2.3RC-3095對GRP和GRPR相互作用的影響MO組中GRP和GRPR相互作用與NC組無顯著差異。說明RC-3095降低了GRP和GRPR的結(jié)合。見圖2。
圖2 RC-3095對GRP和GRPR相互作用的影響
2.4RC-3095對GRP、GRPR和TGFβ1蛋白水平的影響RC組、NC組和MO組的GRP蛋白水平無顯著性差異,MO組GRPR蛋白水平高于NC組,RC組GRPR蛋白水平低于MO組,與NC組無顯著性差異。TGFβ1蛋白水平與之相反,MO組TGFβ1蛋白水平低于NC組,RC組TGFβ1蛋白水平高于MO組和NC。見圖3。
圖3 3組GRP、GRPR和TGFβ1蛋白水平
3討論
肺部纖維化是可由多種病因造成的共同現(xiàn)象,目前常見的導致肺部纖維化的原因有吸入SiO2等有毒物質(zhì)、受到放射性損傷等,肺部纖維化也是導致急性呼吸系統(tǒng)綜合征(SARS)患者死亡的重要原因之一〔4,5〕。肺部纖維化后,炎癥細胞浸潤肺泡組織,纖維細胞聚集,膠原沉積使得肺泡結(jié)構(gòu)組織改變,肺間質(zhì)增寬,顯微組織和毛細血管增生,繼而無法完成正常肺功能,導致患者死亡〔6〕。Ⅰ型膠原纖維粗,硬度和抗牽拉能力較強,而Ⅲ型膠原纖維較細,具有較好的伸展性和彈性〔7〕,Ⅰ型膠原含量增加而Ⅲ型膠原含量降低說明肺組織纖維化程度增強。
GRP是一種重要的細胞因子,參與促進生長、調(diào)節(jié)胃腸運動和激素分泌、晝夜節(jié)律等生理過程,并且與炎癥反應(yīng)和癌癥發(fā)生發(fā)展有關(guān)〔8〕。GRP發(fā)揮作用主要通過結(jié)合其受體GRPR進行。在癌癥治療中,以GRP/GRPR為靶向可以明顯提高藥物的有效靶向傳遞,降低腫瘤耐藥和化療藥物的不良反應(yīng),可下調(diào)生長因子的水平,抑制血管生成信號通路、調(diào)節(jié)細胞增殖與凋亡的功能〔9〕。本文說明GRPR蛋白在肺部纖維化中可能發(fā)揮著重要作用。
RC-3095是GRP/GRPR通路的拮抗劑,由于RC-3095與GRP具有類似的結(jié)合能力,因此可以拮抗GRP與GRPR的結(jié)合,目前研究表明RC-3095在多種癌癥中具有抑制細胞增殖,降低炎癥反應(yīng)的功能,如結(jié)腸癌、前列腺癌、胃癌、乳腺癌和胰腺癌等,同時也有化學預(yù)防劑的功能〔10〕。本文說明RC-3095可以有效地抑制肺部纖維化。RC-3095可以有效抑制肺纖維化大鼠中GRPR蛋白表達水平,但是對GRP蛋白水平無顯著影響,此外RC3095降低了GRPR和GRP的相互作用。肺纖維化過程包括肺組織的炎性損傷、組織結(jié)構(gòu)破壞及隨后伴有肺間質(zhì)細胞積聚的組織修復(fù)過程。這個過程中有多種細胞因子參與,TGFβ1是目前已知的最強的致纖維化因子〔11〕,RC-3095可以通過調(diào)節(jié)GRP和GRPR的結(jié)合能力及TGFβ1的蛋白水平抑制肺部纖維化。
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〔2014-07-06修回〕
(編輯苑云杰)
基金項目:江蘇省衛(wèi)生廳指導性科研課題(No.Z201310)
中圖分類號〔〕R563.9〔
文獻標識碼〕A〔
文章編號〕1005-9202(2015)21-6039-03;doi:10.3969/j.issn.1005-9202.2015.21.015