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363050.com发布时间:2025-11-18 18:21:18 点击量:
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肿瘤坏死因子-alpha中和对LPS致ALI小鼠肺组织保护性作用研究.pdf
研究背景和目的各种性质的肺刺激因素,如细菌感染、物理创伤、化学损伤等,均可通过活化炎症反应而引起肺组织损伤,当肺组织严重损伤时可发生急性呼吸窘迫综合征ACUTERESPIRATORYDISTRESSSYNDROME,ARDS。目前认为急性肺损伤ACUTELUNGINJURY,ALI是ARDS的早期阶段。在ARDS的早期阶段ALI进行治疗,中断ALI进程,将提高ARDS治疗的成功率。ALI的发生、发展过程是炎症失控地放大的过程。因此,ALI的治疗不仅需要有效的抗感染疗法,而且需要对机体防御系统进行调控,下调过度的全身炎症反应及氧化应激,减少炎症细胞、炎症介质及氧自由基对肺组织结构细胞的破坏,维持呼吸系统功能。在炎症反应或氧化应激活化的过程中,肿瘤坏死因子ΑTUMORNECROSISFACTORALPHA,TNFΑ起着重要作用。TNFΑ的生成主要由核因子KAPPABNUCLEARFACTORKAPPAB,NFΚB调控。当促炎因子刺激炎症细胞后,NFΚB活化发生核易位,与ΚB序列结合,启动TNFΑ的表达。致炎因素引起NFΑB首次活化与TNFΑ释放,此部分TNFΑ与炎症细胞的TNF受体TNFRECEPTOR,TNFR结合,再次活化NFΚB,通过正反馈机制放大炎症反应。TNFΑ除可以激活NFΚB信号通路,还可以激活JNK,介导细胞凋亡,或激活氧化应激信号途径,活化NADPH氧化酶、一氧化氮合酶等氧化酶,促进内源性氧自由基生成,氧化细胞成份,破坏细胞的生理功能。上述因素的综合性损伤引起肺组织细胞凋亡与肺结构破坏。血清或肺泡灌洗液中TNFΑ浓度与ALI严重程度呈正相关,因此通过下调游离TNFΑ浓度是控制炎症与氧化性损伤及降低ALI危害的策略。使用药物中和游离TNFΑ是降低TNFΑ浓度的有效、易行方法。到目前为止,已开发的中和TNFΑ的药物主要有两大类,分别为TNF受体融合蛋白TNFRFC,即TNFR与IGG的FC段所形成的融合蛋白和人源化的抗TNFΑ单抗,前者代表性的商品化药物有依那西普,后者有英利昔单抗,二者均可与TNFΑ结合,抑制其与受体结合而中和其生物活性。上述两类药物普遍用于TNFΑ分泌异常引起的免疫性疾病,如类风湿性关节炎、强直性脊柱炎、CROHN病等。虽然上述药物目前仅用于非感染性疾病,但作为有效下调血清TNFΑ的药物,TNFA中和策略能否有效减轻感染诱发的肺组织损伤仍存争议。本研究将复制LPS致ALI小鼠模型,探讨TNFRFC对减轻ALI病理生理过程中炎症反应损伤、氧化损伤及肺组织细胞凋亡的作用及机制。首先比较腹膜腔注射LPS与气管内滴入LPS致ALI小鼠模型的差异,选择对研究中和TNFΑ保护肺组织合适的动物模型,并在此基础上分别研究中和TNFΑ对肺组织炎症反应强度、氧化损伤与组织细胞凋亡的影响,探讨TNFΑ中和策略用于ALI的可行性。研究方法1气管内滴入LPS与腹膜腔注射LPS致小鼠ALI模型的特征比较小鼠随机分为3组,气管内滴入LPSLPSINTRATRACHEALADMINISTRATION,IT组小鼠分离暴露气管后从气管内滴入LPS溶液,腹膜腔内注射LPSLPSINTRAPERITONEALADMINISTRATION组小鼠腹膜腔内注射LPS溶液,对照组小鼠不给予LPS处理。分别在第0、1、2、6、12、18、24、48小时取样进行检测。小鼠进行支气管肺泡灌洗,灌洗液离心后取上清,ELISA法检测支气管肺泡灌洗液中蛋白含量与TNFΑ浓度;腹主动脉取血离心分离血清,ELISA法检测血清TNFΑ浓度;小鼠开胸取肺,称量肺组织干燥前后重量并计算肺组织湿/干重比例;取肺前冲洗肺组织血管床后固定,石蜡包埋切片与HE染色,通过急性肺损伤评分比较IT组与IP组、对照组小鼠肺组织破坏程度。2TNFRFC对ALI小鼠肺组织的保护作用选用气管内滴入LPS的方法复制LPS致ALI小鼠模型。小鼠分为LPS组、TNFRFCLPS组与对照组。LPS组仅气管内滴入LPS溶液;TNFRFCLPS组在LPS滴入前24小时腹腔注射TNFRFC进行预处理;对照组小鼠气管内滴入与LPS溶液等体积的生理盐水。分别在LPS或生理盐水滴入后第0、05、1、2、4、6小时进行检测。腹主动脉取血,离心取血清,ELISA法检测血清TNFΑ浓度;小鼠进行支气管肺泡灌洗,灌洗液离心后取上清,BCA法检测BALF中蛋白含量;取肺组织测量湿/干重比例;肺组织冲洗血管床后固定,石蜡包埋切片,HE染色后肺组织病理评分检测肺组织损伤程度,TUNEL法检测肺组织凋亡程度。3TNFRFC对炎症反应及转导通路的影响气管内滴入LPS复制ALI小鼠模型,分组处理同上。ELISA法检测BALF与血清中IL1Β、IL6、IL10、IFNΓ浓度;肺组织匀浆后抽提总RNA,REALTIMERTPCR检测肺组织TNFΑ与NFKB基因转录强度变化;肺组织匀浆后抽提肺总蛋白,WESTERNBLOT检测肺组织ERK、P38、JNK的磷酸化程度。4TNFRFE对ALI小鼠肺组织氧化损伤的影响气管内滴入LPS复制ALI小鼠模型,分组处理同上。肺组织匀浆后抽提总RNA,REALTIMERTPCR检测肺组织INOS、NOX1、NOX2、NOX4、XO、SOD等氧化酶的基因转录强度变化;抽提肺组织总蛋白,比色法检测肺组织MDA含量与总抗氧化能力。结果1气管内滴入LPS与腹膜腔注射LPS致小鼠AIL模型的特征比较11IT组与IP组小鼠在LPS滴入后BALF/血清TNFΑ浓度与对照组相比均显著升高BALFP均12IT组与IP组小鼠在LPS滴入后BALF中蛋白含量与对照组相比均显著升高P均13IT组与IP组小鼠在LPS滴入后肺湿/干重比例与对照组相比显著升高P均14IT组小鼠在LPS滴入后2H肺组织切片尚可辨认出肺泡结构,但肺泡间隔增厚,炎细胞浸润,6H肺泡结构已破坏,24H无法辨认肺泡结构,肺内大量炎细胞浸润,以中性粒细胞为主,伴出血与水肿形成;IP组肺组织损伤较IT组轻,各时间点均可辨认肺泡结构,但肺泡间隔增厚,中性粒细胞浸润,主要见于间隔及间隔内血管,部分肺泡腔内有少量渗出;对照组小鼠肺组织结构清晰,肺泡壁薄,肺泡内未见水肿液。IT组小鼠急性肺损伤评分在LPS滴入后与对照组相比显著升高P0000,IP组评分也显著高于对照组P0000;IT组评分显著高于IP组P均2TNFRFC对ALI小鼠肺组织的保护性作用21TNFRFCLPS组小鼠血清TNFΑ浓度显著低于LPS组P22LPS组与TNFRFCLPS组小鼠BALF蛋白含量在LPS滴入后与对照组相比显著增高P均23LPS组与TNFRFCLPS组小鼠肺湿/干重比例在LPS滴入后与对照组相比显著升高P均24LPS组与TNFRFCLPS组小鼠肺组织结构在LPS滴入后出现显著破坏。TNFRFCLPS组小鼠ALI评分显著低于LPS组P25LPS组与TNFRFCLPS组小鼠肺组织细胞在LPS滴入后凋亡率显著升高,TNFRFCLPS组小鼠肺组织细胞凋亡率显著低于LPS组P3TNFRFC对炎症反应及转导通路的影响31LPS组与TNFRFCLPS组小鼠BALF与血清IL1Β浓度在LPS滴入后均有所增高。在整体水平上,TNFRFCLPS组与LPS组的BALFIL1Β浓度无显著差异P0109,而TNFRFCLPS组血清IL1Β浓度显著低于LPS组P0013。32LPS组与TNFRFCLPS组小鼠BALF与血清IL6浓度在LPS滴入后与对照组相比显著增高。在整体水平上,TNFRFCLPS组BALF与血清IL6浓度均显著低于LPS组P均33LPS组小鼠BALFIL10浓度在LPS滴入后无显著增高,TNFRFCLPS组BALFIL10浓度与对照组相比略有增高,且在整体水平上显著高于LPS组P0022。LPS组与TNFRFCLPS组小鼠血清IL10浓度在气管内滴入LPS后增高。TNFRFCLPS组血清IL10浓度显著高于LPS组P0001。34LPS组与TNFRFCLPS组小鼠BALFIFNΓ浓度在LPS滴入后无显著差异P0747,与对照组相比也无显著差异。LPS组与TNFRFCLPS组小鼠血清IFNΓ浓度在LPS滴入后显著高于对照组,而LPS组与TNFRFCLPS组相比则无显著差异P0058。35LPS组与TNFRFCLPS组小鼠肺组织TNFΑ基因转录强度在LPS滴入后与对照组相比显著增高,呈先升高后下降趋势。在整体水平上,TNFRFCLPS组小鼠肺组织TNFΑ基因转录强度显著低于LPS组P36LPS组与TNFRFCLPS组小鼠肺组织NFΚB基因转录强度在LPS滴入后与对照组相比显著增高,且在检测时间范围内持续性增高。在整体水平上,TNFRFCLPS组小鼠肺组织NFΚB基因转录强度显著低于LPS组P0003。37LPS组与TNFRFCLPS组小鼠肺组织ERK1/2磷酸化水平在LPS滴入后显著升高。在整体水平上,TNFRFCLPS组小鼠肺组织ERK1/2磷酸化水平显著低于LPS组P38LPS组与TNFRFCLPS组小鼠肺组织P38磷酸化水平在LPS滴入后显著升高,呈先升高后下降趋势。在整体水平上,TNFRFCLPS组小鼠肺组织P38磷酸化水平显著低于LPS组P39LPS组与TNFRFCLPS组小鼠肺组织JNK磷酸化水平在LPS滴入后显著升高。在整体水平上,TNFRFCLPS组小鼠肺组织JNK磷酸化水平显著低于LPS组P4TNFRFC对ALI小鼠肺组织氧化损伤的影响41LPS组小鼠肺组织MDA含量显著高于对照组,呈先升高后下降趋势。TNFRFCLPS组MDA含量在整体水平上低于LPS组P0002。42LPS组与TNFRFCLPS组小鼠肺组织总抗氧化能力在LPS滴入后均显著下降,但TNFRFCLPS组总抗氧化能力高于LPS组P0002。43LPS组与TNFRFCLPS组小鼠肺组织INOS基因转录强度在LPS滴入后2小时后与对照组相比均显著升高,在整体水平上TNFRFCLPS组转录强度低于LPS组P0020。44LPS组与TNFRFCLPS组肺组织NOX1与NOX4基因转录强度在气管内滴入LPS后显著高于对照组,呈先升高后下降趋势。TNFRFCLPS组NOX1与NOX4基因转录强度在整体水平上低于LPS组NOX1P45LPS组与TNFRFCLPS组肺组织NOX2与XO基因转录强度在气管内滴入LPS后显著高于对照组并在检测时间范围内持续性升高。TNFRFCLPS组NOX2与XO基因转录强度在整体水平上低于LPS组NOX2P0006XOP0001。46LPS组与TNFRFCLPS组肺组织SOD基因转录强度在气管内滴入LPS后显著高于对照组并在检测时间范围内持续性升高。TNFRFCLPS组SOD基因转录强度在整体水平上与LPS组相比无显著差异P0130。结论TNFRFC能有效中和ALI小鼠血清中过量的游离TNFΑ,中断TNFΑNFΚBTNFΑ放大炎症反应的正反馈环路,降低炎症反应强度与减轻继发于炎症反应的氧化损伤,提示ALI早期的TNFΑ中和干预能在一定程度降低LPS致ALI的严重程度,并为今后探讨ALI免疫调控治疗的发展提供新思路。
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