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淡水溺死大鼠肺组织与血清中IL-1α、IL-1β和IL-13 mRNA表达

更新时间:2016-07-05

溺水是世界三大意外死亡原因之一,在发达国家,每10万人中有0.6~1.2人死亡[1]。而水中尸体的死因判定是法医学者公认的难题之一,这是由于大部分溺死案件的特征性尸体检验所见很少,从而难以与自杀、意外、他杀及自然死亡区别[2]。有研究[3]表明,约88个应激相关炎症因子可能有助于溺死的诊断,其中包括白细胞介素(interleukin,IL)-1α、IL-1β、IL-13 等。 本研究利用上述炎症因子,并加入常见疾病心肌梗死作为对照,采用TaqMan探针法检测大鼠肺组织及血清中 IL-1α、IL-1β、IL-13 mRNA 的表达变化,进一步探究其作为溺死诊断指标的可行性。

1 材料与方法

1.1 研究对象

1.1.1 实验动物分组

(4)在员工对“生态与人文环境保护”满意度评价中,本文依据文献,设计出如下二级评价指标:企业环境保护态度(U341)、企业生产中环境保护措施(U342)、企业参与社会生态环境计划(U343)。

健康雄性SD大鼠18只,由山西医科大学动物中心提供,体质量150~200 g,随机分为溺死组、空白对照组和心肌梗死组,每组6只。

1.1.2 模型制作及检材提取

LightCycler®480 系统(瑞士 Roche 公司)、Centrifuge 5430R多功能微型台式高速离心机(德国eppendorf公司)。BIOG组织RNA提取试剂盒、BIOG血浆游离RNA提取试剂盒、一步法超级荧光定量PCR试剂盒(常州百代生物科技有限公司)。

在LightCycler®480系统上采用TaqMan探针法进行PCR。按照一步法超级荧光定量PCR试剂盒说明书进行操作,上、下游引物(10 μmol/L)各 0.6 μL,TaqMan 探针(10 μmol/L) 0.5 μL,模板 RNA 500 ng,无RNA酶的双蒸水(瑞士Roche公司)加至20 μL。本实验中样品和内参基因检测均重复3次。PCR反应条件:42℃反转录 15min;95℃预变性 10min;95℃变性 15s,60℃退火 30s,72℃延伸 1min,40个循环。

1.2 主要仪器与试剂

大鼠均笼养,室温保持在20~25℃。溺死组大鼠投入水桶中,让其自由游泳10 min左右适应水中温度,再将其头部按入水中至溺死后捞出[4]。空白对照组采用颈椎脱臼法处死。心肌梗死组应用异丙肾上腺素25 mg/kg·d-1腹膜下注射,连续注射5 d,建立大鼠心肌梗死模型[5],第6天颈椎脱臼法处死。

1.3 IL-1α、IL-1β 及 IL-13 mRNA 的提取

肺组织IL-1α、IL-1β及IL-13 mRNA的提取按照BIOG组织RNA提取试剂盒的说明书进行操作,血清IL-1α、IL-1β及IL-13 mRNA的提取参照BIOG血浆游离RNA提取试剂盒的说明书进行操作。

1.4 引物、探针设计与合成

目的基因及内参基因的引物、探针序列均来自于GenBank(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/genbank/),并采用AlleleID 6.0软件进行引物设计优化,经BLAST检索确认特异性,委托生工生物工程(上海)股份有限公司合成。引物、探针序列见表1。

表1 目的基因及内参基因的引物和探针序列

基因 引物序列 探针序列 产物长度/bp IL-1α F:5′-TTGTTTGATGTTGCTGACACC-3′ 5′-ACCACCACCCGGCTCTCCTTGAA-3′ 119 R:5′-CCTCTCAAGCAGAGCACAGA-3′IL-1β F:5′-ACGGGTTCCATGGTGAAGT-3′ 5′-ACTATGTCCCGACCATTGCTGTTTCC-3′ 79 R:5′-CCTCTCAAGCAGAGCACAGA-3′IL-13 F:5′-GGTCCACAGCTGAGATGTCC-3′ 5′-TCTCCCCTCAGTGGCCATAGCGGAA-3′ 77 R:5′-CTGCTCAATTACTCCAAGCAACT-3′ACTB F:5′-CCTCTATGCCAACACAGTGC-3′ 5′-CCACCATGTACCCAGGCATTGCTGAC-3′ 92 R:5′-AGGAGCCAGGGCAGTAATCT-3′GAPDH F:5′-GGGCTCTCTGCTCCTCCCTGTT-3′ 5′-CCGTTCACCGACCTTCACCATCTTG-3′ 118 R:5′-AGGCGTCCGATACGGCCAAA-3′

1.5 一步法实时荧光定量PCR

处死后各组大鼠均从右心室抽取静脉血2~4mL,置于4℃冰箱中冷却30min,之后以离心半径10cm,1 000 r/min,离心5 min,收集血清,置于-80℃冰箱中备用。取血后,剪取右肺下叶5g,置于-80℃冰箱中备用。剪取各组大鼠心肌,10%多聚甲醛溶液固定后,制成石蜡切片,行HE染色进行组织病理学观察。

荷里路德修道院遗址给我留下了非常深刻的印象。在这残垣断壁中,还能依稀看出修道院原来的模样,粗壮的立柱、长长的廊道、精美的雕刻以及雕刻上附着的绿色斑痕,无不透着岁月的沧桑。

11月29日,国际原油价格再度跳水。WTI原油跌破50美元/桶关口,创13个月新低;布伦特原油跌破58美元/桶关口,也创13个月新低。

1.6 数据处理

采用2-△Ct[6]进行基因表达的相对定量计算。应用SPSS 23.0软件对结果进行统计分析。所有数据均以±s表示,各指标多组间均数比较采用单因素方差分析,检验水准α=0.05。

家族企业是以非制度化管理为主要特征的企业组织,企业家权威尤其是非合法性权威在企业运营中占据重要地位。由于越商精神的影响,越商家族企业非合法性权威的重要性进一步提高。在家族企业代际传承过程中,非合法性权威的不可复制性是大多数企业传承失败的主要原因。为此,越商家族企业主要采取让继任者参加企业运营管理相关培训项目、在家族企业基层工作、在外部企业工作等方法重构魅力权威。倘若魅力权威能够先于合法权威建立,或者在企业遭遇重大危机之前建立,家族企业顺利传承的可能性就会大大提高。反之,越商特有的“精神气质”就会消失,企业将面临代际交替所导致的剧烈震荡。

2 结 果

2.1 病理学所见

在江苏省南通全市范围内选择耕翻秸秆还田、耕翻无秸秆还田、浅旋秸秆还田、浅旋无秸秆还田、免耕秸秆还田共5种耕作方式的小麦田块,每种耕作方式至少5块田,每块田的面积不低于 1 333 m2。

心:心肌梗死组心肌细胞肿胀,部分心肌细胞排列紊乱,出现空泡样变性,核溶解消失,可见炎症细胞浸润。溺死组及空白对照组大鼠心肌无明显异常。

肺:溺死组肺体积明显增大,出血严重,肺缘钝圆,挤压肺组织可见气管和肺切面有泡沫样液体流出。心肌梗死组和空白对照组大鼠肺组织外观正常,可见散在出血点。

2.2 肺组织 IL-1α、IL-1β、IL-13 mRNA 表达检测

由表2可知:(1)与空白对照组比较,溺死组大鼠肺组织中IL-1α、IL-1β及IL-13 mRNA表达差异均无统计学意义(P〉0.05);(2)与心肌梗死组比较,溺死组大鼠肺组织中上述指标均无明显改变(P〉0.05);(3)与空白对照组比较,心肌梗死组大鼠肺组织中上述指标表达差异均无统计学意义(P〉0.05)。

溺死组大鼠在溺死终末期均未见口鼻部流出泡沫。

2.3 右心室血清 IL-1α、IL-1β、IL-13 mRNA 表达检测

由表2可知:(1)与空白对照组比较,溺死组大鼠右心室血清中 IL-1β、IL-13 mRNA 表达均升高(P〈0.05),IL-1α mRNA 表达差异无统计学意义(P〉0.05);(2)与心肌梗死组比较,溺死组大鼠右心室血清中IL-1β及IL-13 mRNA 表达均升高(P〈0.05),IL-1α mRNA 表达差异无统计学意义(P〉0.05);(3)与空白对照组比较,心肌梗死组大鼠右心室血清中IL-1α、IL-1β及IL-13 mRNA表达差异均无统计学意义(P〉0.05)。

表2 各组大鼠肺组织与右心室血清中IL-1α、IL-1β、IL-13 mRNA的相对表达量(n=6,±s)

注:1)与空白对照组比较,P〈0.05;2)与心肌梗死组比较,P〈0.05

组别 组织 IL-1α IL-1β IL-13空白对照 肺 0.16±0.04 0.12±0.03 0.10±0.03血清 0.15±0.03 0.13±0.01 0.10±0.02心肌梗死 肺 0.15±0.01 0.12±0.01 0.09±0.01血清 0.13±0.02 0.15±0.03 0.09±0.03溺死 肺 0.18±0.04 0.12±0.03 0.09±0.02血清 0.15±0.02 0.19±0.051)2) 0.16±0.041)2)

3 讨 论

溺死案件的大体解剖虽常具有特征性,但不具有特异性,需结合现场勘验等综合分析。尸体解剖时肺组织可见水性肺气肿改变,但这也不是溺死的特异性变化,在其他情况下也可发生,如充血性心力衰竭、麻醉药物过量或者随后的长期复苏等[7]。但溺水的发生发展过程中伴随着独特且复杂多样的应激反应,因应激时间不同,其应激反应所涉及的相关基因表达也不尽相同。有研究[8]发现,在机械性窒息、溺死以及火灾中死亡的尸体肺组织中肺表面活性物质相关蛋白质A(pulmonary surfactant-associated protein A,SP-A)mRNA表达下调,这与急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome,ARDS)患者肺组织中 SP-A的表达变化一致,认为溺水死亡的过程中可能伴随着早期的ARDS。此外,该实验也发现溺水激活了炎症反应,肺组织中TNF-α、IL-1β和IL-10 mRNA表达升高,而这些炎症因子在急性肺损伤或ARDS中亦发挥着重要的作用。

IL-1α与IL-1β同属于IL-1家族,两者通过共同的IL-1受体传递信号通路,白细胞介素-1受体拮抗剂(interleukin-1 receptor antagonist,IL-1Ra)可以阻断该信号通路[9]。IL-1作为一类复杂的多功能细胞因子,广泛参与细胞因子网络调节,从而对机体各种类型的细胞均能发挥调控作用[10]。IL-13是一种天然抗炎症细胞因子,包括抑制单核细胞释放炎症介质,诱导B细胞增殖及分化,促进IgE生成。IL-13还可以增加IL-1Ra的生成,并且减弱白细胞和内皮细胞的相互作用,进而发挥抑制炎症反应并调节免疫反应的作用[11]

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与空白对照组和心肌梗死组比较,IL-1α、IL-1β、IL-13 mRNA在溺水组大鼠肺组织中表达差异无统计学意义,可能不能鉴别诊断生前溺死。PARSONS等[12]研究认为,血浆中一些炎症因子的升高,提示肺损伤的程度及预后情况。本实验溺死大鼠血清中IL-1β和IL-13 mRNA表达上调,有可能预示着溺水大鼠肺损伤的严重程度。通过检测血清中IL-1β、IL-13 mRNA,有望为生前溺水与死后抛尸入水的鉴别提供依据。

致谢:

感谢导师任广睦老师在我研究生期间对我的悉心点拨及照顾。任老师无论在理论上还是实践中,都给予我很大的帮助。在此,谨向导师表示崇高的敬意和衷心的感谢!

参考文献:

[1]HOOPER A J,HOCKINGS L E.Drowning and immersion injury[J].Anaesthesia&Intensive Care Medicine,2011,12(9):399-402.

[2]汪家文,于晓军,王晓雁.溺死法医学鉴定的研究新进展[J].法医学杂志,2008,24(4):276-279.

[3]尹长玉.不同溺死类型大鼠肺组织中应激相关基因的表达水平研究[D].太原:山西医科大学法医学,2015.

[4]马艳艳,刘昕,李玉湘.溺水大鼠动物模型的建立及观察[J].郑州大学学报(医学版),2008,43(2):359-362.

[5]闫位娟,李贻奎,高会丽,等.心肌梗死模型研究进展[J].赤峰学院学报:自然科学版,2012(11):144-146.

[6]李康.医学统计学[M].6版.北京:人民卫生出版社,2013:235.

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[10]DI PAOLO N C,SHAYAKHMETOV D M.Interleukin 1α and the inflammatory process[J].Nat Immunol,2016,17(8):906-913.

[11]张宏伟,潘灵辉.急性肺损伤与细胞因子平衡的研究进展[J].医学综述,2006,12(23):1411-1414.

[12]PARSONS P E,MATTHAY M A,WARE L B,et al.Elevated plasma levels of soluble TNF receptors are associated with morbidity and mortality in patients with acute lung injury[J].Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol,2005,288(3):L426-L431.

姜美玲,刘志杰,潘静,路健,梁新华
《法医学杂志》 2018年第02期
《法医学杂志》2018年第02期文献

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