平喘宁通过UPR信号通路抑制ERS的“细胞毒性”改善寒哮大鼠气道炎症的机制研究

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目的:本实验为探求平喘宁干预治疗寒哮大鼠后,对寒哮大鼠气道形态学及肺组织中ATF6、Nrf2、GRP78表达水平的影响,进一步明确平喘宁通过UPR信号通路抑制ERS“细胞毒性”的机制,从而以此论证平喘宁能够辨证干预和改善寒哮大鼠气道炎症,验证平喘宁参与治疗寒哮的重要性,以便此方更好地应用于临床。方法:将105只体重在200±20g之间,周龄在6-8周的SPF级雄性SD健康大鼠随机分成7组,即空白组、模型组、平喘宁低、中、高剂量组三组、地塞米松组及桂龙咳喘宁组,每组15只。依据以往文献中寒哮大鼠模型建立的条件、方法进行造模,大鼠经7天常规性饲养,于第1天及第8天对除空白组之外的6组大鼠腹腔注射1ml的悬液(卵蛋白与生理盐水按10%的浓度溶解配制而成)致敏;从第15至21天开始对除空白组之外的六组大鼠用1%的卵蛋白悬液以30分钟/次/天超声雾化激发,且将大鼠置于寒冷箱内予以同样时间、相同次数的寒冷刺激,从而造出寒哮模型。空白组参照上述实验方法和步骤,腹腔注射和雾化则用生理盐水来代替。造模21天后,空白组、模型组中的大鼠每天要灌服同等量的生理盐水,平喘宁低、中、高剂量组、地塞米松组、桂龙咳喘宁组则根据正常成人剂量折合成大鼠等效剂量,按剂量折算比对大鼠进行灌胃,平喘宁低、中、高剂量组大鼠灌胃给药剂量的比例折算为1:2:4。对大鼠进行灌胃治疗,一天一次,连续灌胃28天后,腹腔注射浓度为2%的巴比妥钠1ml/100g来麻醉大鼠,分别按照检测要求固定取材后处死大鼠。造模过程中要注意记录各组大鼠的体重变化,观察大鼠精神状态以及记录各组大鼠死亡情况。采用HE、PAS染色法观察肺组织病理形态改变;ELISA法检测BALF中IL-18、IL-33的表达;采用RT-PCR检测肺组织中的ATF6m RNA、Nrf2m RNA、GRP78m RNA表达;Western blot法检测大鼠GRP78、Nrf2、ATF6蛋白在肺组织中的表达。结果:1 HE染色:空白组大鼠肺病理切片形态整体上保持完整,支气管管壁无破坏且无明显增厚现象。大鼠肺病理学改变相较于空白组,模型组大鼠的支气管黏膜褶皱明显增多,管腔狭窄且有周围黏膜组织出现水肿的现象;其他五组药物干预治疗组大鼠的病理形态学参照模型组均有不同等级的改善。PAS染色:相较于空白组,模型组可见支气管管壁增厚,出现上皮杯状细胞增生现象,管腔内上皮细胞出现脱落迹象,黏液分泌量增大,周围组织有明显炎症细胞浸润发生;其他五组药物干预治疗组大鼠的气道重塑相较于模型组均有不同症状的的好转改善。2 ELISA法检测:相较于空白组,模型组大鼠支气管肺泡灌洗液(BALF)中IL-18、IL-33的表达水平呈明显升高趋势(P<0.01);参照模型组相比,药物干预治疗组大鼠支气管肺泡灌洗液(BALF)中IL-18、IL-33的表达水平呈明显降低趋势(P<0.01)。3 RT-q PCR检测:参照空白组,肺组织的GRP78m RNA和ATF6m RNA蛋白表达以模型组升高得更为显著(P<0.01),Nrf2m RNA蛋白表达以模型组下降的更为显著(P<0.01);空白组除外,参照模型组相比,药物干预治疗组的五组大鼠肺组织中的GRP78m RNA和ATF6m RNA蛋白表达均有明显下调(P<0.01),Nrf2m RNA蛋白表达均有明显升高(P<0.01)。4 Western blot法检测参照空白组,肺组织中的GRP78和ATF6蛋白表达以模型组升高得更为显著(P<0.01),Nrf2蛋白表达以模型组降低更为显著(P<0.01);空白组除外,参照模型组相比,药物干预组的五组大鼠肺组织中的GRP78和ATF6蛋白表达均有明显下调(P<0.01),Nrf2蛋白表达均有明显升高(P<0.01)。结论:平喘宁通过UPR信号通路抑制ERS的“细胞毒性”可以调节寒哮大鼠肺组织中ATF6、GRP78和Nrf2表达,抑制气道炎症,缓解气道重塑,使寒哮大鼠哮喘症状得到好转。
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