烏司他丁對(duì)內(nèi)毒素血癥大鼠心肌TOLL樣受體4表達(dá)的影響

王葉舟 謝良地 韓 英 (福建醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院干部病房，福建 福州 350003)

內(nèi)毒素(LPS)致心肌損傷主要是激活心肌Toll樣受體4(TLR4)，F(xiàn)oster等〔1〕發(fā)現(xiàn) TLR4 能夠持續(xù)誘導(dǎo) NF-κB 的活性，上調(diào)炎癥因子表達(dá)(如TNF-α、CRP、IL-6)。烏司他丁(UTI)是一種從人尿中分離純化的蛋白酶抑制劑，是一種分子量67 000 D的糖蛋白。UTI具有抑制多種蛋白、糖和脂類的水解酶的活性，抑制炎癥介質(zhì)的過(guò)度釋放，有保護(hù)心肌的作用〔2〕。目前未有UTI對(duì)心肌TLR4表達(dá)影響的報(bào)道。本研究擬觀察UTI對(duì)內(nèi)毒素血癥大鼠心肌TLR4表達(dá)的影響。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 動(dòng)物 清潔級(jí)雄性SD大鼠(8周齡)40只，體重(200±20)g，由中國(guó)科學(xué)院上海斯萊克實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限公司提供，所有動(dòng)物都飼養(yǎng)在本研究所動(dòng)物房，恒溫(22℃ ±2℃)、恒濕(55% ±5%)、人工光照明暗各12 h。24 h自由取食和飲水。飼料由上海必凱公司提供。

1.1.2 主要試劑及藥品 即用型S-P試劑盒、TLR4抗體、辣根過(guò)氧化物酶標(biāo)記的山小鼠IgG、Western印跡化學(xué)發(fā)光試劑、抗βactin、免疫印跡化學(xué)發(fā)光試劑(Santa Cruz公司);RT-PCR試劑盒、Marker(Ferments公司);M-MLV反轉(zhuǎn)錄酶、ligo(dT)15(美國(guó)Promega);Taq酶(大連寶生物公司)，硝酸纖維素膜(Amersham公司);蛋白質(zhì)分子量標(biāo)準(zhǔn)(中國(guó)科學(xué)院上海生物化學(xué)研究所);LPS(美國(guó)Sigma公司);DXM(浙江新昌制藥廠);UTI(廣東天普生化醫(yī)藥股份有限公司)，TNF-αELISA試劑盒(深圳晶美生物工程有限公司);TLR4和內(nèi)參B-actin引物設(shè)計(jì)、合成、測(cè)序由上海Invitrogen公司完成;其他常用試劑為分析純。

1.2 方法

1.2.1 分組 SD大鼠隨機(jī)分為正常對(duì)照組，內(nèi)毒素血癥組(LPS組)，LPS+烏司他丁組，LPS+地塞米松組，每組10只。

1.2.2 靜脈注射LPS致急性膿毒血癥動(dòng)物模型建立 取SD大鼠給10%水合氯醛300 mg/kg腹腔注射麻醉。除正常對(duì)照組外，其余三組暴露陰莖靜脈，給予脂多糖8 mg/kg大鼠陰莖靜脈注射，烏司他丁組與LPS+地塞米松組同時(shí)注射烏司他丁2.5萬(wàn)U/kg、地塞米松5 mg/kg，正常對(duì)照組給予同量的生理鹽水;術(shù)后室溫3 h后取血及心肌后處死大鼠。HE染色觀察心肌病理改變。

1.2.3 檢測(cè)指標(biāo) ELISA法測(cè)血漿TNF-α，CRP含量。放免法測(cè)心肌組織中AngⅡ、IL-6水平。反轉(zhuǎn)錄－聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(RT-PCR)法測(cè)心肌組織TLR4 mRNA和TNF-α mRNA的表達(dá)。免疫組化法測(cè)心肌中的TLR4蛋白表達(dá)。蛋白免疫印跡法測(cè)心肌組織TLR4蛋白的表達(dá)。

2 結(jié)果

2.1 烏司他丁對(duì)LPS誘發(fā)SD大鼠血漿中TNF-α mRNA及蛋白表達(dá)的影響 與對(duì)照組相比，LPS組血漿TNF-α mRNA及蛋白水平明顯增高(P＜0.05);與LPS組相比，LPS烏司他丁組TNF-α mRNA及蛋白表達(dá)顯著降低，與LPS+地塞米松組無(wú)明顯差別。見表1。

2.2 烏司他丁對(duì)LPS誘發(fā)SD大鼠血漿CRP、IL-6、AngⅡ水平的影響 與正常對(duì)照組相比，LPS組血漿CRP、IL-6、AngⅡ水平明顯增高(P＜0.05);與LPS組相比，LPS+烏司他丁組CRP、IL-6、AngⅡ水平顯著降低，LPS+與地塞米松組無(wú)明顯差別。見表2。

2.3 烏司他丁對(duì)LPS誘發(fā)SD大鼠心肌TLR4 mRNA及蛋白表達(dá)的影響 與正常對(duì)照組相比，LPS組心肌TLR4 mRNA表達(dá)水平顯著增高(0.601±0.126 vs 0.089±0.011，P＜0.01);烏司他丁明顯抑制心肌TLR mRNA的表達(dá)，與LPS組相比，LPS+烏司他丁組心肌TRL4 mRNA表達(dá)水平明顯降低(0.393±0.115 vs 0.601±0.126，P ＜0.05);與 LPS+地塞米松組(0.147±0.042)相比也有明顯差異。

免疫組化法顯示，與正常對(duì)照組相比，LPS組心肌組織TLR4蛋白表達(dá)水平顯著增高(661.33±162.34 vs 156.81±16.25，P＜0.01);烏司他丁明顯抑制心肌中TLR4蛋白的表達(dá)，與LPS組相比，LPS+烏司他丁組心肌TLR4蛋白表達(dá)水平明顯降低(501.64±131.76 vs 661.33±162.34，P＜0.05)，與LPS+地塞米松組(401.77±110.75)比較也有明顯差異。蛋白免疫印跡法顯示，與正常對(duì)照組相比，LPS組心肌TLR4蛋白表達(dá)水平顯著增高(0.349±0.137 vs 0.083±0.019，P＜0.01);與LPS組相比，LPS+烏司他丁組心肌TLR4蛋白表達(dá)水平明顯降低(0.174±0.055 vs 0.349±0.137，P＜0.05)，LPS+地塞米松組TLR4蛋白表達(dá)水平為(0.106±0.016)。見圖1，圖2。

表1 烏司他丁對(duì)LPS誘發(fā)SD大鼠血漿中TNF-α mRNA及蛋白表達(dá)的影響(±s)

表1 烏司他丁對(duì)LPS誘發(fā)SD大鼠血漿中TNF-α mRNA及蛋白表達(dá)的影響(±s)

組別 TNF-α 蛋白 TNF-αmRNA正常對(duì)照組11.16±1.64 0.111±0.023 LPS組 20.64±2.611) 1.039±0.1781)LPS+烏司他丁組 15.67±2.212) 0.266±0.1082)LPS+地塞米松組 13.69±2.732) 0.217±0.0892)

表2 烏司他丁對(duì)LPS誘發(fā)SD大鼠血漿中CRP、IL-6、AngⅡ表達(dá)的影響(±s)

表2 烏司他丁對(duì)LPS誘發(fā)SD大鼠血漿中CRP、IL-6、AngⅡ表達(dá)的影響(±s)

組別 CRP IL-6 AngⅡ正常對(duì)照組1.71±0.41 80.36±15.76 338.34±67.18 LPS組 5.19±0.781) 265.08±39.861)1 093.88±227.031)LPS+烏司他丁組 4.17±0.562) 202.27±46.812)678.56±168.422)LPS+地塞米松組 3.32±0.962) 138.52±19.082)428.43±91.412)

圖1 TLR4蛋白Western印跡

圖2 心肌組織TLR4蛋白表達(dá)免疫組化

3 討論

TLR4是Toll樣受體家族的成員之一，能夠識(shí)別LPS〔3〕。內(nèi)毒素血癥心肌TLR4表達(dá)是增加的〔4，5〕，LPS激活 TLR4介導(dǎo)的信號(hào)通路激活NF-κB，NF-κB進(jìn)入胞核調(diào)控一系列炎癥介質(zhì)的基因表達(dá)，TNF-α、IL-l等原發(fā)性炎癥介質(zhì)增加，形成炎癥〔6〕。RAS與膿毒癥關(guān)系密切〔7〕，內(nèi)毒素血癥時(shí)循環(huán)RAS被激活同時(shí)，組織內(nèi)RAS系統(tǒng)即開始激活，陸國(guó)平等發(fā)現(xiàn)局部組織AngⅡ水平與臟器損傷程度相關(guān)〔8〕。UTI是一種蛋白酶抑制劑，具有很廣的抑酶譜和抑酶活性，能抑制胰蛋白酶、糜蛋白酶、巰基酶、纖溶酶等多種蛋白酶;UTI也是一種溶酶體膜穩(wěn)定劑，能抑制溶酶體酶的釋放;此外，UTI還能抑制炎性介質(zhì)的釋放，對(duì)心肌有保護(hù)作用。

本研究再次證實(shí)內(nèi)毒素血癥時(shí)血中TNF-α、CRP、IL-6炎癥介質(zhì)增加，心肌局部TNF-α表達(dá)增加和AngⅡ水平明顯增高，出現(xiàn)局部炎癥及心肌損傷。本試驗(yàn)再次證實(shí)UTI在降低血中炎癥介質(zhì)水平同時(shí)，降低TLR4 mRNA和蛋白的表達(dá)，減少心肌細(xì)胞TNF-α mRNA表達(dá)，并能降低心肌組織AngⅡ水平而保護(hù)心肌組織。

已有研究〔9〕顯示 UTI能減少 NF-κB 表達(dá)，從而降低TNF-α、CRP及IL-6等炎癥介質(zhì)水平。本研究發(fā)現(xiàn)UTI不僅能降低TNF-α mRNA表達(dá)，還能降低TLR4 mRNA及TLR4蛋白表達(dá)。由于TLR4是內(nèi)毒素導(dǎo)致組織細(xì)胞炎癥和損傷的始動(dòng)環(huán)節(jié)，而UTI通過(guò)降低TLR4表達(dá)抑制LPS誘導(dǎo)的炎癥反應(yīng)，但本研究未進(jìn)一步明確UTI這種作用是直接還是間接的，需要進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)證實(shí)。

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