PDTC对LPS诱导雌性MRL/lpr小鼠狼疮样症状的作用及其部分机制研究

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研究背景:系统性红斑狼疮(systemic lupus erythematosus,SLE)是一种典型的、以产生多种自身抗体和形成免疫复合物为特征的全身性自身免疫性疾病,可累及多系统多器官。我国SLE患病率约为70/10万,SLE好发于青年女性,尤其是20~40岁的育龄期妇女,发病率男女性别比为1:7~1:10。SLE发病是由遗传因素和环境因素的交互作用引起的,女性多在育龄期发病,病人中约1/4~2/3有肾脏损害的临床表现,称狼疮肾炎(1upus nephritis,LN)。  脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)为革兰氏阴性细菌表面的主要成分,是一种强有力的免疫炎症系统活化因子。通过激活NF-κB上调多种基因的表达水平,激活MAPK信号通路来诱导MCP-1的表达,进一步促进炎性细胞的浸润。LPS是p38 MAPK和NF-κB信号通路的共同激活剂,激活p38可诱导NF-κB的某些靶基因表达上调,而抑制p38可降低NF-κB的活性。同时体内脂质过氧化物的累积可激活NF-κB进而加速细胞损伤、坏死和凋亡。  吡咯烷二硫代氨基甲酸(pyrrolidine dithiocarbamate,PDTC)可抑制NF-κB的活性并清除体内氧自由基,同时能通过抑制NF-κB降低体内TNF-α、IL-1β、MCP-1等的水平。近年研究发现,PDTC通过抑制NF-κB的激活来阻断LPS诱导的炎性细胞因子的上升,进一步减轻肾脏和全身的炎症反应来改善肾脏功能。  本课题探讨PDTC干预LPS诱导的狼疮倾向小鼠肾脏损害的作用及其可能的分子机制,为PDTC更好的用于SLE临床治疗奠定理论基础。  目的:研究PDTC对LPS处理的雌性MRL/lpr小鼠肾脏中细胞增殖、凋亡、炎性细胞浸润以及MCP-1、TGF-β1等分子表达的影响,初步探讨PDTC拮抗LPS诱导的狼疮倾向小鼠肾脏损伤的可能作用机制。  方法:选择6周龄近交系MRL/lpr雌鼠28只,随机分为LPS组(按每20g体重给予0.1ml LPS溶液,给药剂量约1.0mg/kg BW)、LPS+PDTC组[按每20g体重先给予0.1ml PDTC(60mg/kg BW),0.5h后给予0.1ml LPS溶液(1.0mg/kg BW)]、PDTC组[按每20g体重先给予0.1ml PDTC(60mg/kg BW)]和对照组(按每20g体重给予0.1ml生理盐水溶液),每组7只。采用腹腔染毒方法,每周2次,共染毒14周。所有动物在染毒14周后处死,取左侧肾脏置于10%福尔马林固定、制作石蜡切片,切4μm切片进行HE、PAS和Masson染色。在右肾切取约1mm3肾皮质置于2.5%戊二醛固定,用于制备透射电镜切片,于电镜下观察肾小球沉积物及基底膜的改变。用ELISA方法检测血清抗ds-DNA、MCP-1和TGF-β1表达水平。用Western blot的方法检测LPS和PDTC对MAPK信号通路相关蛋白pp38、p38、pERK、ERK、pJNK、JNK和凋亡相关蛋白Bcl-2、Bax、Caspase3、Caspase9、NF-κB等表达的影响。用TUNEL染色检测PDTC对LPS染毒小鼠肾脏细胞凋亡的影响。用免疫组化法检测MCP-1和TGF-β1在MRL/lpr小鼠肾脏组织中的表达情况。  结果:动物实验结果显示,LPS染毒14周后,20周龄的雌性MRL/lpr小鼠的体重无统计学差异。与PDTC组小鼠相比,LPS组血清抗ds-DNA、MCP-1水平增高,TGF-β1水平下降,差异有统计学意义(P<0.05);与LPS组相比,PDTC干预组血清抗 ds-DNA、MCP-1和 TGF-β1水平的差异没有统计学意义(P>0.05);与对照组相比,LPS组小鼠肾脏的NF-κB、pERK、pJNK、MCP-1、Bax、Bcl-2、Caspase3和Caspase9蛋白水平明显上升;pp38和TGF-β1蛋白水平明显下降;PDTC干预组小鼠肾脏NF-κB、pJNK、MCP-1和Caspase3蛋白水平低于LPS组(P<0.05);LPS组小鼠肾脏pp38、TGF-β1和Caspase9蛋白表达水平下降(P<0.05);PDTC干预后上调pp38、TGF-β1和Bcl-2蛋白的表达(P<0.05)。  LPS组小鼠肾脏病理切片HE染色结果显示,肾脏系膜细胞出现明显增生和严重的炎性细胞浸润,个别小鼠的肾脏出现明显的系膜细胞坏死或肾脏坏死;PAS染色结果显示:肾小球分叶明显,系膜细胞增生明显,基底膜弥漫性增厚,系膜区及基质细胞增加;Masson染色结果显示:肾小球和间质均出现明显的的纤维化和炎症浸润,系膜细胞及基质增多;电镜下可见肾小球脏层上皮细胞(足细胞)的骨架改变、融合,足突消失,伴随明显的基底膜下电子致密物沉积。而PDTC可以明显的改善LPS所致的肾脏损害;PDTC干预组的肾脏损害较PDTC组和对照组明显。  结论:PDTC通过抑制NF-κB、pJNK和MCP-1表达来抑制炎性细胞浸润等机制来改善LPS所致的肾脏损害。PDTC改善LPS诱导的MRL/lpr小鼠肾脏损害的作用机制与调节NF-κB、MAPK信号通路相关蛋白以及凋亡相关蛋白的表达有关,可能通过NF-κB-MAPK信号通路发挥作用。
其他文献
目的乳清蛋白属于优质蛋白,为整蛋白大分子化合物,在肠道不能被直接吸收。水解乳清蛋白是乳清蛋白经蛋白酶水解后的产物,所含的小分子短肽和游离氨基酸可以在肠道不经过消化