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目的:
1.通过观察呼吸道合胞病毒(RSV)感染人肺腺癌上皮细胞(A549细胞)后三个不同时间点(12h、24h、48h) Toll样受体3(TLR3)、诱导型一氧化氮合酶(iNOS)及肿瘤坏死因子-α(TNF-α) mRNA及蛋白表达变化,探讨TLR3介导RSV感染所致炎症免疫反应的分子机制。
2.观察不同剂量人工及天然过氧化物酶体增殖物活化受体γ(PPARγ)激动剂罗格列酮和15-脱氧前列腺素J2(15d-PGJ2)、PPARγ特异性阻滞剂(GW9662)和核转录因子-κB抑制剂(NF-κB抑制剂)(PDTC)干预对RSV感染A549细胞上述mRNA及蛋白表达的影响,探讨PPARγ激动剂的作用机制。
方法:
A549细胞进行传代培养,待细胞长至80%左右时,传代接种子六孔板,F12K培养液培养24-48小时,细胞铺满六孔板后,随机分为6组:分别为15d-PGJ2+RSV组(A组),罗格列酮+RSV组(B组)、DMSO+RSV组(C组)、PDTC+RSV组(D组)、GW9662+罗格列酮+RSV组(E组)和细胞对照组(F组)。A-E组以100TCID50RSV吸附2h后加培养液培养以产生RSV感染的细胞模型。RSV吸附A549细胞前A、B、D组分别予15d-PGJ2(10-20μmol/L)、罗格列酮(10-30μmol/L)、PTDC(10μmol/L)预处理30min,E组在罗格列酮(30μmol/L)预处理前先以6W9662(30μmol/L)预处理30min,C组用0.1%DMSO预处理30min,各组分别在培养12h、24h、48h后收获上清液和细胞提取蛋白和RNA。实时荧光定量RT-PCR检测各组TLR3、TNF-α和iNOS mRNA表达,Western Blot方法检测TLR3蛋白表达,酶联免疫吸附试验(ELISA)检测细胞培养上清中TNF-α蛋白水平。
结果:
1.病毒滴度的测定:病毒的半数感染量(TCID50)通过Reed-Muench公式计算为10-5.6/50μl。感染A549细胞采用的病毒攻击量为100TCID50,即10-3.650μl。
2.RSV感染后TLR3、iNOS、TNF-αmRNA及蛋白表达的变化与F组相比,C组TLR3、iNOS、TNF-αmRNA及TLR3、TNF-α蛋白表达在12h、24h和48h均明显升高(均P<0.05)。其中TLR3、iNOS、TNF-αmRNA表达在24h达高峰,48h有所下降,与12h的表达量相近,差异无统计学意义(均P>0.05)。TLR3、TNF-α的蛋白表达量均在48h达高峰,与12h比较差异有统计学意义(均P<0.05); RSV感染组在各个时间点TLR3、iNOS、TNF-αmRNA及TLR3、TNF-α蛋白的表达量均高于PDTC组(均P<0.05)。PDTC组各个时间点的TLR3、iNOS、TNF-αmRNA及TLR3、TNF-α蛋白表达均高于细胞对照组(均P<0.05)。
3.PPARγ激动剂干预对RSV感染A549细胞TLR3 mRNA及蛋白表达的影响:在12h、24h、48h三个不同时间点上,各个浓度的15d-PGJ2和罗格列酮干预后,对TLR3 mRNA和蛋白表达的抑制作用在12h最强,与24h及48h相比差异有统计学意义(均P<0.05)。在同一时间点上,不同浓度的15d-PGJ2和罗格列酮,随着药物剂量的增加,TLR3mRNA和蛋白的表达量均呈剂量依赖性下降,与C组相比,差异有显著统计学意义(均P<0.05),但仍高于F组,差异亦有统计学意义(均P<0.05),其中20μmol/L15d-PGJ2和30μmol/L罗格列酮干预后TLR3 mRNA和蛋白表达量最低。C组与E组相比,TLR3 mRNA和蛋白表达量的差异无统计学意义(均P>0.05)。
4.PPARγ激动剂干预对RSV感染A549细胞iNOS mRNA表达的影响:同一时间点,A组、B组与C组相比,随着药物剂量的增加,iNOSmRNA的表达量均呈剂量依赖性下降(均P<0.05);20μmol/L15d-PGJ2和30μmol/L罗格列酮干预后12h、24h、48h iNOS mRNA的表达量最低,但仍高于F组,差异有统计学意义(均P<0.05)。各个浓度的15d-PGJ2和罗格列酮对iNOS mRNA表达的抑制作用在12h最强,与24h及48h相比差异有统计学意义(均P<0.05)。E组与C组相比,iNOS mRNA的表达量差异无统计学意义(均P>0.05)。
5.PPARγ激动剂干预对RSV感染A549细胞TNF-α mRNA及蛋白表达的影响:各个浓度的15d-PGJ2和罗格列酮对TNF-α mRNA和蛋白表达的抑制作用在12h最强,与24h及48h相比差异有统计学意义(均P<0.05)。同一时间点,随着药物剂量的增加,A组和B组的TNF-α mRNA和蛋白的表达量均呈剂量依赖性下降,其中20μmol/L15d-PGJ2和30μmol/L罗格列酮干预后TNF-α mRNA和蛋白的表达量最低,与C组相比差异有显著的统计学意义(均P<0.05);但仍高于F组,差异亦有统计学意义(均P<0.05)。C组与E组相比,TNF-αmRNA和蛋白的表达量差异无统计学意义(均P>0.05)。
结论
1.RSV感染可上调A549细胞TLR3、TNF-α和iNOS mRNA的表达,诱导TLR3蛋白的表达,升高TNF-α的分泌量,表明RSV感染诱导的炎症反应可能与TLR3活化的信号转导途径有关。
2.罗格列酮、15d-PGJ2及PDTC均能降低RSV感染A549细胞TLR3、TNF-α、iNOSmRNA及TLR3、TNF-α蛋白表达,而GW9662能够拮抗罗格列酮的作用,提示PPARγ激动剂可通过抑制TLR3、TNF-α和iNOS的表达而发挥抗炎作用。
3.罗格列酮和15d-PGJ2能以剂量依赖性方式抑制TLR3、TNF-α、iNOS mRNA及TLR3、TNF-α蛋白表达,作用在12h最强,其最佳剂量分别为30μmol/L和20μmol/L。