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目的: 低氧能够引发肺组织炎症反应,而肺组织炎症又可进一步加重低氧。低氧和炎症相互作用,形成相互加强的恶性循环,导致持续的肺组织炎症反应,从而促进低氧性肺动脉高压(HPH)的发生发展。然而,低氧引起肺部炎症的机制目前并不清楚。LIGHT作为一种肿瘤坏死因子,在肺部炎症性疾病的病理过程中发挥作用, LIGHT基因敲除可以抑制肺组织纤维化和气道结构改建。研究表明,LIGHT与肺动脉高压的发生和愈后密切相关,但是目前LIGHT在HPH形成中的作用还不清楚。本课题将对LIGHT在HPH发生发展中的作用及其机制进行初步研究,探讨以LIGHT为靶点防治HPH的可能。 方法: 20只野生型C57BL/6J雌鼠,约8周龄,随机分成常氧组(WT-C组)和低氧组(WT-H组),每组10只;20只LIGHT-/-C57BL/6J小鼠,约8周龄,随机分成常氧组(LIGHT KO-C组)和低氧组(LIGHT KO-H组),每组10只。低氧组小鼠置于模拟6000 m低氧舱内连续低氧饲养30天,常氧组小鼠置于舱外(海拔高度308m)常规饲养。 1. Power Lab/8SP多导生理记录仪测定小鼠右心室收缩压(RVSP);以右心室/(左心室+室间隔)计算右心室肥厚指数(RVHI);HE染色观察肺血管结构。 2.荧光定量PCR和Western Blot检测肺组织LIGHT、HVEM、LTβR和IL-6的mRNA和蛋白水平。 3.免疫组织化学检测肺组织LIGHT及其受体HVEM、LTβR表达。 4.酶消化法制备小鼠肺组织单细胞悬液,采用流式细胞术分析肺组织中各类炎症细胞的相对比例,以及肺部巨噬细胞的功能表型。 结果: 1.与WT-C组相比,LIGHT KO-C组小鼠的RVSP和RVHI无明显差异。低氧处理30天后,WT-H组与WT-C组相比,LIGHT KO-H组与LIGHT KO-C组相比,RVSP和RVHI都明显升高,差异均具有统计学意义(P<0.05)。但LIGHT KO-H组与WT-H组相比,RVSP和RVHI均明显降低,差异均具有统计学意义(P<0.05)。肺组织切片HE染色结果显示,与WT-C组小鼠相比,LIGHT KO-C组小鼠肺小动脉厚度无明显改变;慢性低氧后,WT-H和LIGHT KO-H组小鼠的肺小动脉均显著增厚,但与WT-H组小鼠相比,LIGHT KO-H组小鼠的肺小动脉增厚程度明显降低。 2.荧光定量PCR和Western Blot结果显示,与WT-C组相比,WT-H组小鼠肺组织中LIGHT mRNA和蛋白水平显著增高,差异具有统计学意义(P<0.05)。WT-C组和WT-H组小鼠肺组织中LIGHT受体HVEM和LTβR 的mRNA水平没有显著差异,但是WT-H组小鼠肺组织中HVEM蛋白水平显著增加,而LTβR蛋白水平显著降低,与WT-C组相比,差异均具有显著意义(P<0.05)。 3.免疫组织化学结果显示,与WT-C组相比,WT-H组小鼠肺组织中LIGHT的表达增加,HVEM表达增加,LTβR表达减少。 4.荧光定量PCR和Western Blot结果显示,与WT-C组相比,WT-H组小鼠肺组织中IL-6 mRNA和蛋白水平显著增高,差异具有统计学意义(P<0.05)。与WT-H组相比, LIGHT KO-H组小鼠肺组织中IL-6 mRNA和蛋白水平显著降低,差异具有统计学意义(P<0.05)。 5.与WT-C组相比,WT-H组小鼠肺组织中肺泡巨噬细胞(AM)、中性粒细胞(PMN)比例无明显变化,单核细胞(Mon)和B细胞的比例降低,肺间质巨噬细胞(IM)、髓系树突状细胞(mDC)和CD4+T细胞比例增加,差异均具有统计学意义(P<0.05)。并且,在增加的IM中,高表达MHC-Ⅱ分子的细胞增多。而LIGHT KO-H组与WT-H组相比,肺组织中Mon和B细胞的比例增加,IM、mDC和CD4+T细胞比例降低,差异具有统计学意义(P<0.05)。并且,IM中高表达MHC-Ⅱ分子的细胞显著减少。 结论: 1.慢性低氧条件下,野生小鼠和LIGHT KO小鼠的肺动脉压力和肺血管壁厚度均显著增加。但LIGHT敲除后,低氧肺动脉压力显著降低,肺血管厚度明显改善。 2.慢性低氧上调小鼠肺组织中LIGHT及其受体HVEM表达,下调受体LTβR表达,提示LIGHT可能通过HVEM途径促进肺血管平滑肌细胞增殖,通过下调LTβR抑制血管平滑肌细胞凋亡,从而参与低氧肺血管结构改建。 3.慢性低氧诱导肺组织IL-6表达增加,LIGHT敲除后,低氧肺组织IL-6水平显著降低,提示LIGHT可能通过IL-6途径参与HPH的形成。 4. 慢性低氧增加肺组织CD4+T细胞和IM比例,并促进IM高表达MHC-Ⅱ分子,而LIGHT敲除后,肺组织CD4+T细胞和IM比例显著减少,并且IM表达MHC-Ⅱ分子减少。LIGHT可能通过增加低氧肺组织CD4+T细胞和IM的比例,加强IM高表达MHC-Ⅱ分子,促进肺部炎症反应,参与低氧肺血管改建。