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老年人由于器官老化、储备功能低下,易于在肺部感染等诱因作用下发生老年多器官功能不全(MODSE),即MODSE由“肺启动”的假说。但肺脏如何启动MODSE的机理尚不完全清楚。蛋白质将基因组序列翻译为功能,是生物体执行各种生命现象的基础物质。通过从整体上观察正常和病理状态下细胞或组织的基因表达产物——蛋白质在数量和结构上发生的变化,有助于认识疾病的发病机制,设计相关的治疗措施。 研究目的:通过建立老龄大鼠急性肺损伤(ALI)模型,研究老龄大鼠ALI时肺脏在蛋白质水平上发生的改变,为MODSE“肺启动”假说的机制研究提供线索。 研究方法:以小剂量脂多糖(LPS)气管内灌注方法造成急性肺损伤模型,对比观察实验组和对照组肺功能以及病理和超微病理改变。运用差异蛋白质组学方法,分别将实验组和对照组蛋白提取物进行双向凝胶电泳。分离、分析凝胶图像,找出差异表达的蛋白点,进行质谱鉴定以及生物信息检索,确定老龄大鼠急性肺损伤时差异表达的蛋白质。 研究结果:(1) 实验组老龄大鼠气管内灌注LPS 12hrs时,动脉血气分析显示为Ⅱ型呼吸衰竭及呼吸性酸中毒,动脉血氧分压(PaO2)、血氧饱和度(SaO2)均显著降低(p<0.05)。(2) 实验组大鼠肺指数增高(0.54±0.04 vs. 0.42±0.02,P<0.01)。(3) 光镜及超微病理显示LPS组老龄大鼠呈间质性炎症损伤改变。(4) 对照组肺组织2-DE凝胶上共得到730±52个点,LPS组肺组织电泳凝胶上得到706±67个点,配比率为86%,解放军总医院军医进修学院博士学位论文中文摘要重现性较好。(5)经过对比分析两组凝胶,找到有显著差异改变的16个点。其中LPS组有13个点丰度显著增高了,有3个点丰度显著降低了。 (6)将这16个点从凝胶上切下,胶内胰蛋白酶消化成多肤片段后,进行MALDI一TOF一MS分析,得到了清楚的肤质量指纹峰谱(PMF)。并经过蛋白质数据库检索,得到8个有意义的蛋白质:热休克蛋白27(heat shock27kna protein):过氧化物氧化还原酶(peroxiredoxin);苹果酸脱氢酶 (ma 1 ate dehydrogenase);谷肤甘肤一S一转移酶(glutathiones一transferase);依钙结合蛋白I重链(ealpaetin 1 heavy ehain);碳酸醉酶(earbon ieanhydraseZ);Rho GDP解离抑制因子(Rho GDP d 1 ssoe 1 at ion inhibitora!pha);内质网蛋白29(endop 1 asm 1 c retue 1 um prote 1 n 29)。 结论:(l)气管内灌注小剂量LPS可以致老龄大鼠急性肺损伤;(2)经气管灌注小剂量LPS致老龄大鼠急性肺损伤时,病理改变主要以间质性炎症表现为主,肺水肿明显,炎症细胞浸润肺间质;(3)经气管灌注小剂量LPS致老龄大鼠急性肺损伤时,主要影响肺的氧气交换能力,以体内血氧含量降低最著;(4)小剂量LPS致老龄大鼠急性肺损伤时,肺脏蛋白质组有显著异常改变:(5)2一DE可以将LPS致老龄大鼠急性肺损伤时异常改变的肺脏蛋白质分离出来;(6)小剂量LPS致老龄大鼠急性肺损伤时,肺脏蛋白质组异常主要以保护细胞应对应激反应和参与炎症反应、能量与脂质代谢、解毒、清除氧化剂和自由基的蛋白质增加表达为主。