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前列腺素E-1对新生大鼠高氧肺损伤的作用及机制

更新时间:2009-03-28

近些年在我国新生儿疾病中氧疗运用相当广泛,但长时间吸氧会导致患儿出现氧源性支气管肺发育不良,而且这种原因引起的肺损伤发生率也呈现逐年上升趋势。相关研究认为,新生大鼠生活在高氧环境下会引起肺组织细胞内质网的应激反应[1],这种内质网应激会使需肌醇酶-1(inositol-requiring enzymel,IRE-1)、RNA依赖的蛋白激酶样内质网激酶(PKR-like ER kinase,PERK)和激活转录因子(activating transcription factor 6,ATF6)迅速活化,诱导并激活生长抑制剂DNA(growth arrest and DNA damage inducible gene 153,CHOP),引起细胞的凋亡。葡萄糖调节蛋白78 (glucose regulated protein,GRP78)是细胞参与内质网应激(endolasmic reticulum stress,ERS)所产生的一类应激蛋白,内质网的过度应激可引起GRP78高表达。前列腺素E-1(prostaglandin E1,PGE-1)有抑制血小板聚集和中性粒细胞活化、增加红细胞柔韧性及纤维蛋白活性的作用,减轻炎症反应,改善循环[2]。但PGE-1是否通过影响GRP78及CHOP的表达来抑制内质网应激与细胞凋亡,进而对高氧肺损伤起到治疗效果,还需进一步深入研究。本研究通过观察PGE-1皮下注射对新生大鼠高氧肺损伤的治疗,探讨其治疗机制。

1 材料与方法

1.1 实验动物分组及模型制备

健康新生第1天的Wistar大鼠45只,购自延边大学动物科,动物生产许可证号:SYxK(吉)2007-0011,体质量7~10 g。将45只新生大鼠随机分为对照组、高氧肺损伤模型组、高氧肺损伤+PGE-1组,雌雄不限,每组15只。模型制备:将高氧肺损伤模型组、高氧肺损伤+PGE-1组新生大鼠置于氧浓度>85%的实验舱内,舱内气压保持常压,舱内与室内温度均保持为25 ℃ ~26 ℃,湿度为60%~70%;以生石灰作为氧舱内的干燥剂,干燥剂及动物垫料每24小时更换1次;将动物饲养在舱内的笼具中,可自由活动和自由取食。对照组在同一室内正常饲养。每组新生大鼠与其母鼠共处同一鼠笼中,由其喂养新生大鼠。并将三组母鼠每间隔8小时互换,避免因母鼠不同影响实验结果。生后第1天起,对照组和高氧肺损伤模型组新生大鼠的背部皮下注射0.9% NaCl溶液 0.1 mL/d,高氧肺损伤+ PGE-1组注射PGE-1(凯时,北京泰德制药股份有限公司)2 μg/(kg·d),连续注射7天。

在实验模型制备第7天,新生大鼠予腹腔注射乙醚麻醉暴露胸腔,留取支气管肺泡灌洗液(BALF);断头处死,迅速开胸取肺组织,留取部分左侧肺组织计算干湿质量比,部分置于中性甲醛溶液中固定,24 h 后石蜡包埋切片,用于苏木精-伊红(HE)染色、细胞凋亡检测;右侧肺组织置于-70℃冰箱内保存,用于检测肺组织中CRP78、CHOP表达水平。

结合恩格斯为《政治经济学批判》所作的书评以及马克思自己在《资本论》第一卷第二版跋中的说法,“我公开承认我是这位大思想家的门人,而在关于价值学说的那一章,我在这里那里用黑格尔特有的表现方法来显示一番”(马克思,1963:第二版的跋XXIII)。必须承认:马克思对于黑格尔辩证法的批判性改造,最直接的表现就是“政治经济学批判”的第一章“商品”。然而,从《政治经济学批判》的“商品”章到《资本论》的“商品”章,虽然在主题与内容上存在连续性,都是叙述从商品向货币再到资本的辩证过渡这一最为抽象的内容,但是二者之间却存在细微的本质的差别。

1.2 方法

1.2.1 肺组织干湿质量比计算 留取部分左侧肺组织,保持其表面干燥,记录此时质量即湿质量;于85℃烤箱内除去水分,至肺组织质量连续2 天无明显变化为止,于37 ℃烤箱内称重,记录肺组织此时质量即干质量。计算肺干湿质量比。

1.2.2 BALF的收集及白细胞计数 新生7 日龄大鼠麻醉后,充分分离气管颈段,将套管针插入气管中,予2 mL 0.9% NaCl轻轻反复灌洗3~5次,收集BALF共1.5 mL,离心力3 600×g(Eppendorf离心机 5418R),离心5 min,于沉淀物加入200 μ L 0.9% NaCl,离心力365×g(TXD3台式低速离心机),离心5 min,进行细胞涂片。予Diff-Quik染色(试剂盒来自深圳华康生物医学工程有限公司),100倍光学纤维镜下,每组随机抽取细胞涂片,记录细胞数(N/mm2)。

1.2.3 肺组织病理观察 新生7日龄大鼠麻醉后,先后予10%多聚甲醛及0.9% NaCl溶液经左心室冲洗肺组织,取下肺组织浸入10%多聚甲醛固定24小时,经流水冲洗、脱水、透明、包埋,然后做切片(厚度0.5 mm)和HE染色。

60患者在入院后均给予常规治疗,包括阿司匹林(首次剂量300 mg,连续治疗2 d后逐渐减少剂量,直到100 mg/d维持治疗)、波立维(75 mg/d)。并在此治疗基础上给予静脉溶栓治疗,尿激酶150万U在30 min内完全给药,然后每30 min给药4 400单位,持续给药2 h。

同时,从图2可以看出,PFI打浆预处理可明显提高玉米芯残渣酶水解的反应速率。在酶水解的初始阶段,不同打浆转数的各组原料的酶水解反应速率之间有明显差异,并且在水解时间为22 h左右,这种差异最为明显,即空白样的葡萄糖浓度和葡萄糖转化率分别为13.05 g/L和39.3%,而葡萄糖浓度与转化率在经打浆预处理20000转后分别为19.48 g/L和58.6%。这说明PFI打浆预处理不仅可提高玉米芯残渣酶水解的最终水解得率,同时,也可加快酶水解反应的进程。

1.2.5 肺组织GRP 78、CHOP蛋白检测 采用Westem blotting法。取之前保存的组织于液氮低温下磨碎,加入含有裂解缓冲液和苯甲基磺酰氟的EP管中,充分裂解离心后,提取含蛋白的上清液,二喹啉甲酸法测定蛋白浓度,然后予SDS-PAGE电泳(试剂盒来自Solarbio公司,70 V,电泳30 min后,再调至90 V,电泳60 min),PVDF膜转膜,封闭,抗体反应。X光片曝光后显影、定影、晾干。图像经扫描后用Image J软件测定灰度值,计算蛋白表达量。

“现成品”的英文名称是Ready-Made,这一名称源自法国艺术家马歇尔.杜尚(Marcel Duchamp),指的是艺术家对人工物品或产品的选用。现成品艺术将人工既成之物以一定的方式处理后组合成作品,即杜尚所说的“现成品的添加”。在这个过程中,核心问题是艺术家思维活动所发挥的作用。具体说来,工业产品或既成物品之所以在组合之后被视为艺术作品,根本的原因在于物品被艺术家置于不同的文化语境和新的上下文关系之中,原有功能发生改变,物品的物性也因为艺术家的选择与处理被重新激活,这使得现成品有了原先不可能具有的艺术意义,从而进入了艺术观看与审视范畴。

1.3 统计学分析

各组新生大鼠第7天时存活率均在90%以上,各组随机选取10只,用于实验结果分析。在实验过程中,对照组新生大鼠精神状态良好,动作敏捷,进食和呼吸正常;高氧肺损伤模型组的新生大鼠呼吸逐渐变急促,反应及精神状态欠佳,少食、少动;高氧肺损伤+PGE-1组中的新生大鼠在呼吸、反应、进食、动作方面介于两者之间。

2 结果

2.1 一般情况

采用SPSS 16.0统计软件进行数据处理。符合正态分布的计量资料以均数±标准差表示,多组间比较采用单因素方差分析,进一步两两比较采用LSD-t检验。以P<0.05为差异有统计学意义。

2.3 两组女性血清中AcAb抗体水平检测结果比较 在AcAb检测水平方面,不孕不育组总阳性率(23.5%)与健康对照组总阳性率(3.9%)相比明显提高(P<0.05);其中不孕不育组女性血清IgG-AcAb、IgM- AcAb的总阳性率均明显高于健康对照组(均P<0.05)。见表3。

2.2 各组肺组织干湿质量比及BALF中白细胞总数

[2]Hsieh CC, Hsieh SC, Chiu JH, et al. Protective effects of N-acetylcysteine and a prostaglandin E1 analog, alprostadil,against hepatic ischemia: reperfusion injury in rats [J]. J Tradit Complement Med, 2014, 4: 64-71.

2.3 肺组织HE染色

肺组织病理切片可见正常对照组肺组织结构规整,无水肿,肺泡大小一致,肺间隔无增宽,未见炎症细胞;高氧肺损伤模型组肺泡及支气管上皮肿胀,毛细血管充血,肺泡腔增大、融合,间质细胞水肿,可见纤维渗出及中性粒细胞等炎症细胞;高氧肺损伤+PGE-1组与高氧肺损伤模型组相比,肺水肿减轻,炎症细胞明显减少。见图1。

相关部门规章主要以“办法、意见、通知、复函、规定”的形式来规定。部门规章关于农业机械化的规定只有1部,是在1983年颁布的《农牧渔业部农业机械化技术推广工作管理办法(试行)》(以下简称《办法》),该《办法》是关于农业机械化问题的最早较高位阶的立法,也是最早对农业机械化问题的立法初探。该项立法的重点主要在于对农业机械化的技术推广问题,例如推广体系、推广程序、推广经费、技术承包和成果奖励等,对于其他方面规范较少。其中最有代表性的规定是第6条和第7条。

  

图1 肺组织染色(HE×200)

2.4 肺组织TUNEL染色及凋亡指数

高氧肺损伤模型组凋亡细胞明显增加,肺泡上皮细胞、血管内皮细胞、巨噬细胞及炎症细胞中均可见大量细胞核凝聚成亮白色的凋亡小体;对照组肺组织中偶见细胞核呈蓝色的凋亡细胞(正常细胞核不着色)。见图2。

  

图2 肺组织染色(TUNEL×400)

三组间凋亡指数的差异有统计学意义(P<0.001),其中高氧肺损伤模型组的凋亡指数最高,高氧肺损伤+PGE-1组居中,对照组最低,两两比较差异均有统计学意义(P<0.05)。见表1。

2.5 肺组织GRP78、CHOP蛋白检测结果

三组间肺组织GRP78、CHOP蛋白表达的差异有统计学意义(P<0.001),其中高氧肺损伤模型组的GRP78、CHOP蛋白表达最高,高氧肺损伤+PGE-1组居中,对照组最低,两两比较均有统计学意义(P<0.05)。见表1、图3。

  

图3 Western blotting法检测肺组织GRP78、CHOP蛋白表达量

3 讨论

早产儿及极低出生体质量儿出生后肺功能发育不完善,需要高浓度氧辅助呼吸。然而,因长期吸入高浓度氧所引起的支气管肺发育不良发生率也在逐年递增[3]。相关实验研究报道,新生大鼠长期暴露在高氧环境中可发生肺损伤,且这种损伤与新生大鼠因长时间吸入高浓度氧所引起的肺损伤机制及病理改变类似[4,5]。研究表明,持续的高氧环境致使内质网发生过氧化反应,即内质网出现损伤,甚至凋亡,内质网内出现大量的未折叠蛋白反应(unfolded protein response,UPR)[6];此时机体会启动自身保护机制,UPR与相关蛋白结合启动内质网应激反应。PERK、ATF6和IRE-1 三个跨膜蛋白是内质网膜上的应激蛋白。研究发现有3条途径可以启动ERS,分别包括PERK、ATF6以及IRE-1信号途径,过强或持续时间过长的ERS可反射性引起这三个信号通路下游的凋亡信号分子CHOP的激活[7]。CHOP蛋白是ERS诱导产生的凋亡信号分子,其在细胞生长停止和细胞死亡中起重要作用,同时还是ERS细胞凋亡反应的直接结果[8]。机体处于正常稳态下,CHOP的表达极低,但当机体受到刺激,内质网立即启动应激反应,IRE-1、PERK和ATF6迅速活化,活化的PEPK、ATF6、IRE-1诱导并激活CHOP,使其表达显著增加,进而引起细胞凋亡[9]。GRP78是细胞参与内质网应激所产生的一类应激蛋白,GRP78在正常细胞中属于低水平表达蛋白,在内质网出现应激反应时,GRP78的表达会明显增加,进而维持内质网稳态及内环境的稳定[10]

 

表1 三组大鼠肺组织检测结果(±s)

  

注:1)与对照组比较,P<0.05;2)与高氧肺损伤模型组比较,P<0.05

 

组 别 肺组织干湿质量比 BALF中白细胞总数/(×107·L-1) 凋亡指数/% CRP78 CHOP对照组 5.38±0.21 27.77±1.01 4.2±0.9 0.23±0.04 0.52±0.08高氧肺损伤模型组 6.58±0.121) 166.72±5.361) 16.7±0.71) 0.44±0.091) 1.73±0.131)高氧肺损伤+PGE-1组 5.74±0.111)2) 72.47±3.181)2) 10.3±0.71)2) 0.35±0.071)2) 1.46±0.111)2)F值 177.93 186.59 154.80 22.81 121.24 P<0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001

PGE-1是由花生四烯酸经过氧化而衍生的一种重要的不饱和脂肪酸,具有广泛的生理及药理作用。现在PGE-1在临床上已得到十分广泛的应用,特别是成人科室,但其对新生儿高氧肺损伤的治疗机制仍不明确。相关研究指出,新生儿的肺部发育与新生大鼠类似,且高氧所导致的肺损伤病理变化及机制也有相似之处[5,11]。本实验高氧肺损伤模型组肺组织HE染色第7天出现典型病理生理变化,如肺泡扩张及融合、中小支气管及血管管壁水肿、纤维组织增生等。结合肺组织含水量结果,即高氧肺损伤模型组新生大鼠第7天肺组织干湿质量比明显高于对照组,且相关炎症因子及凋亡指标结果与高氧肺损伤时相关研究一致[12- 13],说明本实验高氧肺损伤模型成功建立。

1.2.4 肺细胞凋亡 应用核染色结合TUNEL法(试剂盒来自南京碧波生物科技有限公司)。切片置于400倍显微镜下选取5个不同视野,记录每个视野的阳性细胞,计算肺细胞凋亡指数。

参考文献:

本实验结果显示,高氧肺损伤模型组肺干湿质量比和BALF中白细胞计数均高于对照组和高氧肺损伤+PGE-1组,提示吸入高浓度氧可导致机体发生炎症反应,引起白细胞增加与聚集。高氧肺损伤+PGE-1组肺干湿质量比和BALF中白细胞计数低于高氧肺损伤模型组,提示PGE-1能减轻高氧诱导引起的肺水肿及炎症反应。本实验中对照组CHOP蛋白表达明显低于高氧肺损伤模型组,而高氧肺损伤+PGE-1组中的CHOP蛋白表达介于其他两组之间,表明持续高氧环境会引起细胞凋亡,PGE-1可通过抑制CHOP 的表达水平来抑制细胞凋亡。本实验中高氧肺损伤模型组肺组织中的GRP78 蛋白表达明显高于对照组,高氧肺损伤+PGE-1组介于两者之间,表明高氧环境会导致肺组织细胞的内质网应激,而PGE-1可通过抑制GRP78的表达水平来保持内质网的稳态,进而降低内质网的过度应激,减少细胞凋亡水平。

[1]Jobe AH. The new bronchopulmonary dyspllasia [J]. Curr Opin Pediatr, 2011, 23(2): 167-172.

三组间肺组织干湿质量比及BALF中白细胞总数的差异均具有统计学意义(P<0.001),其中高氧肺损伤模型组的肺组织干湿质量比及BALF中白细胞总数最高,高氧肺损伤+PGE-1组居中,对照组最低,两两比较差异均有统计学意义(P<0.05)。见表1。

游戏角色里的两人,终于在现实中面对面尬聊,两人惊讶地发现互相其实住的很近。为什么萨曼莎想要拒人千里?她为什么自卑呢?

[3]李燕, 韦秋芬, 潘新年, 等. 早产儿支气管肺发育不良严重程度的影响因素[J]. 中国当代儿科杂志, 2014, 16(10):1014-1018.

[4]金贞爱, 赵以坤, 金正勇, 等. 胰岛素样生长因子-1对高氧诱导的A549细胞凋亡的影响[J]. 中国当代儿科杂志,2013, 15(6): 490-493.

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HIV需借助易感细胞表面的受体进入细胞,包括第一受体(CD4,主要受体)和第二受体(CCR5或CXCR4等辅助受体)。根据HIV对辅助受体利用的特性将HIV分为X4和R5毒株。R5型病毒通常只利用CCR5受体,而X4型病毒常常同时利用CXCR4、CCR5和CCR3受体。值得注意的是,在疾病的早期阶段HIV常利用CCR5作为辅助受体,而在疾病进程晚期时病毒常利用CXCR4作为辅助受体。

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(3)基于深度学习的语义相似度计算方法。文献[12-13]分别使用词向量与概率主题模型结合进行了问句相似度计算、短文本语义相似度计算的研究,但缺乏词向量与神经网络模型结合在语义相似度计算方面的实验对比。文献[14-15]使用2种深度学习模型对英文答案选择进行研究并且取得了不错的效果,但未将2种方法泛化到语义相似度计算问题上。

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杨振林,张有辰,金正勇
《临床儿科杂志》 2018年第04期
《临床儿科杂志》2018年第04期文献

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