PDE4在博萊霉素誘導(dǎo)的小鼠炎癥及肺纖維化過程中的表達(dá)與作用研究.pdf

1、目的：
　　 觀察博萊霉素誘導(dǎo)的小鼠肺損傷過程中磷酸二酯酶4亞型的mRNA與蛋白質(zhì)的表達(dá)隨時間的變化，初步探究PDE4在小鼠肺炎癥及纖維化過程中的作用。
　　 方法：
　　 采用8周齡C57BL/6雄鼠進(jìn)行博萊霉素肺纖維化造模，給藥方式為有創(chuàng)氣道滴入法，給藥劑量為2.5mg/kg，在給藥后第3日、7日、14日、21日和28日處死小鼠采集樣本。利用細(xì)胞形態(tài)學(xué)方法計數(shù)支氣管肺泡灌洗液(BALF)中白細(xì)胞的總數(shù)及分類計

2、數(shù)；應(yīng)用髓過氧化物酶(MPO)活性測定試劑盒測定組織勻漿液中MPO活性；應(yīng)用可溶性膠原測定試劑盒測定組織勻漿中可溶性膠原的含量。利用ELISA法測定BALF中MIP-2、IL-6、IL-1β、TNF-α和TGF-β1的含量。采用熒光定量real-timePCR方法檢測博萊霉素刺激后各時期小鼠肺組織中PDE4各亞型的mRNA表達(dá)量；westernblot測定PDE4各亞型的蛋白表達(dá)量，利用免疫組織化學(xué)法檢測PDE4各亞型蛋白的表達(dá)與分布；

3、
　　 結(jié)果：
　　 (1)病理變化：病理切片masson染色結(jié)果顯示博萊霉素刺激后膠原逐漸沉積、肺纖維化逐漸形成的過程。對照組的肺組織肺泡完整且結(jié)構(gòu)清晰。而在纖維化早期的7天內(nèi)主要表現(xiàn)為炎癥細(xì)胞的浸潤，氣道上皮細(xì)胞排列不規(guī)則并脫落；肺泡結(jié)構(gòu)少量破壞。在第14天開始膠原逐漸形成并沉積于氣道附近的病灶區(qū)，在纖維化后期，膠原大量沉積，氣道重塑，肺泡組織被嚴(yán)重破壞，間隔消失形成空洞。
　　 (2)BALF中的白細(xì)胞總數(shù)

4、及分類計數(shù)變化：博萊霉素刺激后第3日白細(xì)胞總數(shù)及中性粒細(xì)胞、淋巴細(xì)胞和巨噬細(xì)胞數(shù)目分別達(dá)到最大值75.19±3.89(×105cell/mL)，之后逐漸有所減少，在第21天后大幅回落，但相對于空白組3.14±0.69(×105cell/mL)有顯著性差異，(P<0.01)。博萊霉素刺激分泌到氣道中的炎癥細(xì)胞主要以巨噬細(xì)胞為主，在刺激后第3日，巨噬細(xì)胞占白細(xì)胞總數(shù)的51.23％。
　　 (3)BALF中細(xì)胞因子的變化：博萊霉素刺激

5、后引發(fā)炎癥因子大量分泌。IL-1β在博萊霉素刺激的第3日達(dá)到最高值218±69pg/ml(P<0.001vs空白組)；14日后之后逐漸回落接近正常范圍。IL-6也是在第3日達(dá)到峰值405±119pg/ml(P<0.001vs空白組)。而MIP-2則隨著時間延長而分泌量逐漸增加，第28日的分泌量是空白組的324％，達(dá)133±41pg/ml(P<0.01vs空白組)；TGF-β1與TNF-α的分泌量在第7日達(dá)峰值，TGF-β1為390±57

6、pg/ml(P<0.001vs空白組)，TNF-α為450±57pg/ml(P<0.001vs空白組)，之后逐漸減弱。
　　 (4)肺組織中MPO及膠原的變化：測定結(jié)果顯示肺組織中膠原含量從第7日26.1±3.82(μg/mgtotalprotein)逐漸增高到第28日36.3±5.95(μg/mgtotalprotein)的過程，結(jié)果有顯著差異，P<0.01，膠原累積顯示出肺纖維化程度逐漸加深。博萊霉素引發(fā)的炎癥反應(yīng)導(dǎo)致組織中

7、MPO活性增加，在第14日達(dá)到峰值0.838±0.050(unit/mgtotalprotein)。之后逐漸降低，顯示出早期炎癥反應(yīng)逐漸消弱，肺組織上皮損傷介導(dǎo)啟動過度修復(fù)，造成肺組織膠原沉積于間質(zhì)，從而引發(fā)肺纖維化。
　　 (5)PDE4AmRNA、蛋白表達(dá)及分布的變化：PDE4AmRNA在博萊霉素誘導(dǎo)的肺纖維化中期表達(dá)減少，第7日為最低點，表達(dá)量僅為正常值的18.9％(0.189±0.053)，P<0.002，纖維化過程被激

8、活后逐漸恢復(fù)正常。總體走勢呈V谷形，免疫組化結(jié)果顯示PDE4A蛋白主要分布于炎癥細(xì)胞胞漿，在博萊霉素刺激后第7日、14日表達(dá)較少，之后逐漸回歸正常。
　　 (6)PDE4BmRNA、蛋白表達(dá)及分布的變化：根據(jù)real-timePCR結(jié)果，博萊霉素刺激后肺組織中PDE4B的mRNA表達(dá)量隨時間的發(fā)展而呈顯著的增加趨勢。在第14天后PDE4B的mRNA表達(dá)開始與對照組有顯著差別，相對表達(dá)量Ratio為1.67±0.57，(P<0.0

9、2vs空白組)；第28天為最高值，與空白組相比，PDE4BmRNA的相對表達(dá)量Ratio為2.57±0.81(P<0.001vs空白組)。博萊霉素刺激后肺組織中的mRNA隨時間的發(fā)展而呈顯著的增加趨勢，這與肺纖維化程度加深以及MIP-2分泌量增加的趨勢相符。Westernblot結(jié)果顯示博萊霉素刺激后PDE4B亞型蛋白表達(dá)增高，免疫組化結(jié)果顯示PDE4B主要分布于炎癥細(xì)胞，纖維化后期PDE4B在肺間質(zhì)中表達(dá)也升高。表明PDE4B不僅在炎

10、癥早期過程中發(fā)揮作用，在肺纖維化形成過程也可能扮演重要角色，這需進(jìn)一步實驗驗證。
　　 (7)PDE4CmRNA、蛋白表達(dá)及分布的變化：PDE4C在肺組織中表達(dá)較少，博萊霉素對其表達(dá)無影響。
　　 (8)PDE4DmRNA、蛋白表達(dá)及分布的變化：PDE4D的表達(dá)趨勢與PDE4B相似，也是在博萊霉素刺激后表達(dá)明顯增多，與空白組相比第28日PDE4DmRNA表達(dá)增長253％(2.53±0.72)，P<0.05。免疫組化結(jié)果顯

11、示PDE4D主要位于在平滑肌細(xì)胞、炎癥細(xì)胞的細(xì)胞膜，博萊霉素刺激后肺間質(zhì)中的表達(dá)明顯增多。
　　 結(jié)論：
　　 本實驗觀察到PDE4A的表達(dá)在中期被抑制，纖維化過程被激活后逐漸恢復(fù)正常。而PDE4C的表達(dá)則無明顯變化。我們觀察到PDE4A在博萊霉素誘導(dǎo)的肺纖維化形成過程中的表達(dá)降低的趨勢與TNF-α和TGF-β1的分泌增高的趨勢正好相反，而PDE4B和PDE4D的表達(dá)趨勢則與MIP-2分泌趨勢相符。預(yù)示PDE4的這三種亞