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目的:探讨颗粒蛋白前体(progranulin,PGRN)对实验性小鼠急性肺损伤(acute lung injury,ALI)模型中调节性T细胞(regulatory T cells,Tregs)分化的调控作用,以及这一作用对巨噬细胞极化、肺损伤发生发展的影响及作用机制。方法:1.将15只雄性C57BL/6野生型(wild type,WT)小鼠随机分成3组,分别是空白对照组(WT组)、脂多糖(lipopolysaccharides,LPS)处理组(WT+LPS组)和LPS+PGRN干预组(WT+LPS+PGRN组),n=5/组。将10只雄性PGRN缺陷型(PGRN-deficient,PGRN-/-)小鼠随机分成2组,分别是LPS处理组(PGRN-/-+LPS组)和LPS+PGRN干预组(PGRN-/-+LPS+PGRN组)。采用LPS气管滴注诱导建立急性肺损伤(acute lung injury,ALI)模型模拟ARDS。在LPS诱导后30分钟(minute,min),按体重比例对WT+LPS+PGRN组及PGRN-/-+LPS+PGRN组小鼠气管滴注PGRN。随后观察小鼠的一般情况;取小鼠血液、肺组织及脾脏;对肺组织进行苏木素和伊红(hematoxylin and eosin,H&E)染色,髓过氧化物酶(myeloperoxidase,MPO)、白介素(interleukin,IL)-10、原位末端标记法(terminal-deoxynucleoitidyl transferase mediated nick end labeling,TUNEL)的免疫组化实验,及巨噬细胞的免疫荧光标记实验,并在显微镜下观察评估小鼠肺组织的损伤程度、中性粒细胞聚集、炎症、细胞凋亡及巨噬细胞极化情况;酶联免疫吸附法(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)检测小鼠血浆中促炎介质IL-1β、IL-6、肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)-α、IL-17A、趋化因子1(chemokine(C-X-C motif)ligand 1 protein,CXCL1)和抑炎细胞因子IL-10的表达情况;流式细胞术检测外周血单个核细胞(peripheral blood mononuclear cells,PBMCs)、脾脏单个核细胞(mononuclear cells,MNCs)中Treg(CD4+CD25+Foxp3+)细胞百分比。2.将同一批RAW 264.7巨噬细胞随机分为5组,分别是空白对照组(Control组)、LPS处理组(LPS组)、LPS处理+IL-10干预组(LPS+IL-10组)、LPS处理+PGRN干预组(LPS+PGRN组)和LPS处理+IL-10+PGRN干预组(LPS+IL-10+PGRN)n=5/组。37℃培养24h后,流式检测M1(CD86+)、M2(CD206+)型巨噬细胞比例。结果:1.小鼠肺组织病理改变光镜下观察经H&E染色的肺组织切片,WT+LPS组、WT+LPS+PGRN组、PGRN-/-+LPS组和PGRN-/-+LPS+PGRN组小鼠肺组织可见明显水肿、肺泡壁广泛增厚、肺泡塌陷、肺泡内出血和大量炎症细胞浸润,总体之间有差异(F=151.00,P<0.0001)。其中,WT+LPS+PGRN组、PGRN-/-+LPS+PGRN组小鼠肺组织病理改变分别较WT+LPS组、PGRN-/-+LPS组明显减轻(PWT<0.0001,PPGRN-/-<0.0001),WT组未见明显的肺损伤及炎症表现。2.小鼠血浆中炎症因子的表达WT组、WT+LPS组、WT+LPS+PGRN组、PGRN-/-+LPS组和PGRN-/-+LPS+PGRN组小鼠血浆促炎介质IL-1β、TNF-α、CXCL1、IL-17A和IL-6及抑炎细胞因子IL-10的表达总体之间存在差异(FIL-1β=9.48,PIL-1β=0.0006;FTNF-α=33,08,PTNF-α<0.0001;FCXCL1=75.37,PCXCL1<0.0001;FIL-17A=42.66,PIL-17A<0.0001;FIL-6=25.89,PIL-6<0.0001;FIL-10=11.46,PIL-10=0.0002)。气管滴注PGRN后,WT+LPS+PGRN组及PGRN-/-+LPS+PGRN组小鼠血浆IL-1β、TNF-α、CXCL1、IL-17A和IL-6的表达量明显低于WT+LPS组和PGRN-/-+LPS组(WT小鼠:PIL-1β<0.001,PTNF-α<0.0001,PCXCL1<0.0001,PIL-17A<0.0001,PIL-6<0.0001;PGRN-/-小鼠:PIL-1β<0.0001,PTNF-α<0.0001,PCXCL1<0.0001,PIL-17A<0.0001,PIL-6<0.0001),IL-10的表达明显高于WT+LPS组和PGRN-/-+LPS组(PWT<0.0001,PPGRN-/-<0.05)。3.小鼠肺组织IL-10的表达WT组、WT+LPS组、WT+LPS+PGRN组、PGRN-/-+LPS组和PGRN-/-+LPS+PGRN组小鼠肺组织IL-10的表达存在差异(F=108.2,P<0.0001)。与WT组相比,WT+LPS组及PGRN-/-+LPS组小鼠肺组织IL-10的表达均明显增加(PWT<0.0001,PPGRN-/-<0.0001)。与WT+LPS组相比,WT+LPS+PGRN组小鼠肺组织IL-10的表达明显减少(PWT<0.01);相应地,PGRN-/-+LPS+PGRN组小鼠肺组织IL-10的表达也较PGRN-/-+LPS组明显减少(PPGRN-/-<0.0001)。4.小鼠肺组织凋亡细胞比例WT组、WT+LPS组、WT+LPS+PGRN组、PGRN-/-+LPS组和PGRN-/-+LPS+PGRN组小鼠肺组织凋亡细胞的比例存在差异(F=151.30,P<0.0001)。与WT组相比,WT+LPS组及PGRN-/-+LPS组小鼠肺组织凋亡细胞均明显增加(PWT<0.0001,PPGRN-/-<0.0001)。与WT+LPS组及PGRN-/-+LPS组相比,PGRN干预后,WT+LPS+PGRN组和PGRN-/-+LPS+PGRN组小鼠肺组织凋亡细胞均明显减少(PWT<0.0001,P PGRN-/-<0.0001)。5.小鼠肺组织MPO的表达WT组、WT+LPS组、WT+LPS+PGRN组、PGRN-/-+LPS组和PGRN-/-+LPS+PGRN组小鼠肺组织MPO的表达存在差异(F=390.4,P<0.0001)。与WT组相比,WT+LPS组及PGRN-/-+LPS组小鼠肺组织MPO的表达明显增加(PWT<0.01,PPGRN-/-<0.0001)。气管滴注PGRN后,WT+LPS+PGRN组和PGRN-/-+LPS+PGRN组小鼠肺组织MPO的表达明显减少(PWT<0.05,PPGRN-/-<0.0001)。6.小鼠PBMCs和脾脏MNCs中Treg比例的变化WT组、WT+LPS组、WT+LPS+PGRN组、PGRN-/-+LPS组和PGRN-/-+LPS+PGRN组小鼠PBMCs和脾脏MNCs中Treg比例之间存在差异(FPBMCs=25.52,PPBMCs<0.0001;FMNCs=44.90,PMNCs<0.0001)。在小鼠ALI模型中,WT+LPS组及PGRN-/-+LPS组小鼠PBMCs和WT组无明显差异,而WT+LPS组及PGRN-/-+LPS组小鼠脾脏MNCs中Treg比例与WT组相比明显升高(PWT<0.01,PPGRN-/-<0.01)。PGRN干预后,WT+LPS+PGRN组和PGRN-/-+LPS+PGRN组小鼠PBMCs和脾脏MNCs中Treg均显著增多(PBMCs:PWT<0.0001,PPGRN-/-<0.0001;MNCs:PWT<0.001,PPGRN-/-<0.0001)。7.小鼠肺巨噬细胞极化情况WT组、WT+LPS组、WT+LPS+PGRN组、PGRN-/-+LPS组和PGRN-/-+LPS+PGRN组小鼠肺M1型、M2型巨噬细胞均存在差异(FM1=39.09,PM1<0.0001;FM2=109.20,PM2<0.0001)。与WT组相比,WT+LPS组及PGRN-/-+LPS组小鼠肺M1型巨噬细胞比例均显著升高(PWT<0.0001,PPGRN-/-<0.0001)。PGRN滴注后,WT+LPS+PGRN组和PGRN-/-+LPS+PGRN组小鼠肺M1型巨噬细胞比例与相应的WT+LPS组及PGRN-/-+LPS组相比均显著降低(PWT<0.01,PPGRN-/-<0.0001)。而与WT组M2型巨噬细胞比例相比,WT+LPS组和PGRN-/-+LPS组均有所增加,但PGRN-/-+LPS组无统计学意义(PWT<0.05)。PGRN干预后,与相应的WT+LPS组及PGRN-/-+LPS组相比,WT+LPS+PGRN组和PGRN-/-+LPS+PGRN组小鼠肺M2型巨噬细胞比例均显著增加(P<0.0001,P<0.0001)。8.巨噬细胞体外培养极化情况Control组、LPS组、LPS+IL-10组、LPS+PGRN组及LPS+IL-10+PGRN组的M1、M2型巨噬细胞比例均存在差异(FM1=33.98,PM1<0.0001;FM2=66.03,PM2<0.0001)。与Control组相比,LPS组M1型、M2型巨噬细胞均明显增多(PM1<0.0001,PM2<0.001)。与LPS组相比,LPS+IL-10组、LPS+PGRN组及LPS+IL-10+PGRN组的M1型巨噬细胞均明显减少(PLPS+IL-10<0.0001,PLPS+PGRN<0.001,PLPS+IL-10+PGRN<0.001),M2型巨噬细胞均明显增多(PLPS+IL-10<0.0001,PLPS+PGRN<0.001,PLPS+IL-10+PGRN<0.001)。但LPS+IL-10组变化最明显,LPS+IL-10+PGRN组变化次之,LPS+PGRN组变化相对较小。结论:PGRN能调控LPS诱导的实验性小鼠ALI模型的Tregs分化,改善失控性炎症和肺损伤,这一作用与Tregs影响IL-10表达,促进肺巨噬细胞向M2极化有关。同时,PGRN和IL-10对RAW264.7细胞损伤模型向M2极化的促进作用呈非协同效应。