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研究背景三氯乙稀(trichloroethylene,TCE)是一种无色液体,易氧化,易挥发,透明状,有较强的溶解力,是一种良好的溶剂,常被用作干洗剂,广泛应用于生产生活的各个领域。职业性三氯乙烯暴露可经皮肤,消化道,呼吸道等途径被工人吸收,从而引发职业性三氯乙烯药疹样皮炎(occupational medicamentosa-like dermatitis due to trichloroethylene,OMLDT),OMLDT除了有药疹样的皮肤损伤的临床表现以外,还可以引发严重的肝脏损伤,对相关职业人群的健康状况造成严重威胁。研究发现各种原因诱导的肝损伤与肝细胞凋亡密切相关,因此肝细胞凋亡及凋亡相关分子的表达对于揭示TCE对肝脏损伤的分子机制具有重要意义。在肝损伤和肝细胞坏死的进展中,库弗氏细胞(Kupffer cells,KCs)可分泌大量的炎症介质,如白介素-6(interleukin-6,IL-6),其是机体内广泛存在的一类细胞因子,可以介导大量的生物应答,激活信号传导及转录激活因子3(signal transducers and activators of transcription3,STAT3)蛋白,STAT3信号通路能够调节凋亡相关分子的表达水平,在肝细胞的凋亡过程中发挥重要的生物学作用。本研究通过腹腔注射氯化钆(gadolinium chloride,GdCl3)抑制KCs激活,探讨三氯乙烯致敏小鼠模型中肝细胞的凋亡机制。研究目的该研究在三氯乙烯致敏小鼠模型的基础之上,对一部分小鼠进行体内腹腔注射KCs抑制剂GdCl3。通过检测小鼠肝脏中IL-6/STAT3相关蛋白以及凋亡相关分子的表达水平,探讨IL-6/STAT3信号通路在三氯乙烯致敏小鼠肝脏细胞凋亡中的作用。研究方法本研究于安徽医科大学动物房购买BALB/c小鼠共36只,雌鼠,6-8周龄,随机分成以下四组:空白对照组(5只),溶剂(橄榄油和丙酮)对照组(5只),TCE处理组(11只),TCE+GdCl3联合处理组(15只),根据已经成熟的实验方法建立模型,建模后根据皮肤反应评分结果将TCE处理组和抑制剂组的小鼠分为致敏组和未致敏组,并于末次激发后的72h处死小鼠,取所需生物材料。采用转移酶介导的三磷酸脱氧鸟苷-生物素刻痕末端标记(terminal dexynucleotidyl transferase(TdT)-mediated dUTP nick end labeling,TUNEL)染色观察小鼠肝脏细胞的凋亡水平,逆转录-聚合酶链反应(Reverse Transcription-Polymerase Chain Reaction,RT-PCR)检测白介素-6受体(interleukin-6 receptor,IL-6R)和IL-6的基因表达水平,WB检测肝脏中IL-6R、STAT3、P-STAT3、淋巴细胞瘤-2基因(B-cell lymphoma 2,Bcl-2)、Bcl-2相关X蛋白(Bcl-2-associated X protein,Bax)、含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶-3(cysteinyl aspartate specific proteinase-3,Caspase-3)和Caspase-9的蛋白水平,免疫组织化学法检测肝脏中IL-6、IL-6R和白细胞分化抗原68(Cluster of Differentiation 68,CD68)的水平。结果1.致敏情况空白对照、溶剂对照组小鼠背部皮肤无肉眼可见的皮肤损伤。TCE处理组致敏率为5/11(45.45%),TCE+GdCl3处理组致敏率为5/15(33.33%),小鼠总体致敏率为42.31%。2.TCE致敏小鼠肝脏损伤TUNEL染色结果显示,空白对照和溶剂对照组小鼠肝脏组织少量肝脏细胞凋亡,TCE致敏组有大量肝细胞凋亡,GdCl3降低了TCE致敏组肝细胞的凋亡率,差异有统计学意义(P<0.05)。3.GdCl3抑制TCE致敏组CD68表达免疫组化法检测肝脏中CD68的表达情况,CD68在TCE致敏组大量表达,TCE+GdCl3致敏组的CD68表达相较于TCE致敏组降低。4.GdCl3抑制TCE致敏组IL-6、IL-6R表达RT-PCR结果显示空白、溶剂和非致敏组的IL-6、IL-6R少量表达,而TCE致敏组两者的基因表达水平皆升高,TCE+GdCl3致敏组IL-6、IL-6R表达量相较于TCE致敏组降低,差异有统计学意义(P<0.05)。免疫组化结果显示空白组、溶剂组和非致敏组的IL-6、IL-6R少量表达,而TCE致敏组两者表达水平升高,TCE+GdCl3致敏组IL-6、IL-6R表达量相较于TCE致敏组降低,与RT-PCR检测水平一致。WB结果显示IL-6R在TCE致敏组的表达水平相对于空白对照组、溶剂对照组和未致敏组升高,而TCE+GdCl3致敏组的IL-6、IL-6R表达量相较于TCE致敏组降低(P<0.05)。5.肝脏中STAT3和P-STAT3表达水平WB检测肝脏中STAT3和P-STAT3的表达水平,STAT3在各组表达水平差异无统计学意义(P>0.05),P-STAT3在TCE致敏组大量表达,其表达水平高于空白溶剂组和非致敏组,TCE+GdCl3致敏组的P-STAT3表达量相较于TCE致敏组降低,差异有统计学意义(P<0.05)。6.肝脏中凋亡相关蛋白表达水平WB检测肝脏中凋亡相关蛋白的表达水平,TCE致敏组Bax,Caspase-3,Caspase-9表达水平与空白组,溶剂对照组相比明显升高,而抑制剂致敏组表达水平显著下降,差异有统计学意义(P<0.05)。Bcl-2在TCE致敏组的表达水平与溶剂对照组相比明显降低,差异有统计学意义(P<0.05);Bcl-2/Bax比率在TCE致敏组降低,低于其他各组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论1.GdCl3有效地抑制了TCE致敏组肝脏中KCs的激活;2.TCE致敏小鼠免疫性肝损伤过程中存在IL-6/STAT3信号通路的活化;3.GdCl3可能通过抑制KCs活性从而降低IL-6的水平,抑制IL-6/STAT3信号通路活化,发挥对TCE致敏小鼠肝脏细胞凋亡的保护机制。