肺炎老龄大鼠心肌损伤的JAK/STAT信号转导异常与毒素清颗粒的作用

论文摘要

目的:从心肌组织细胞因子及JAK/STAT通路相关蛋白、基因表达方面,揭示肺炎克雷伯杆菌肺炎老龄大鼠心肌损伤的特点及其分子生物学机制,评价中药复方毒素清颗粒对心肌损伤的保护作用,并进一步提示毒素清颗粒心肌损伤保护的分子生物学机制,为其临床应用提供依据。方法:采用气管插管法复制肺炎模型,制备大鼠肺炎克雷伯杆菌肺炎心肌损伤模型。1实验一雄性SD大鼠, 5-6月龄大鼠,随机分为青年对照组和青年模型组;老龄大鼠30只,随机分为老龄对照组、老龄模型组。造模后48h取材。观察造模前0.5h,造模后24h、48h外周WBC计数和中性粒细胞比率,动脉血LDH、CK、CK-MB和血气分析;观察肺、心组织普通病理改变和心肌组织的超微结构;肺泡灌洗液做细菌培养作菌属鉴定。2实验二老龄雄性SD大鼠,随机分为洛美沙星组、毒素清组、RPM组、RPM+毒素清组、AG490组和AG490+毒素清组。造模前3天至取材前1天灌胃毒素清（毒素清组、AG490+毒素清组、RPM+毒素清组）、RPM（RPM组、RPM+毒素清组）和洛美沙星（洛美沙星组）;造模前0.5h皮下注射AG490（AG490组、AG490+毒素清组）一次。按照动物体型系数换算等效剂量:毒素清、AG490、RPM、洛美沙星剂量分别为5.7g·kg-1·d-1、8mg·kg-1、0.4mg·kg-1·d-1、40mg·kg-1·d-1。取材与处理同实验1。结果:模型组及各药物治疗组大鼠支气管肺泡灌洗液细菌培养后,菌属鉴定均检出肺炎克雷伯杆菌。1实验一肺炎克雷伯杆菌肺炎大鼠心肌损伤模型的建立及增龄因素的影响1.1各组大鼠外周WBC计数和中性粒细胞比率的变化青年模型组和老龄模型组24h和48h的WBC计数和中性粒细胞比率均分别较青年对照组和老龄对照组明显升高（P<0.01）。老龄模型组WBC计数和中性粒细胞比率在24h和48h升高程度均较青年模型组为低（P>0.05）。1.2各组大鼠肺脏、心肌病理损伤和心肌酶学的变化青年模型组和老龄模型组肺脏和心肌组织病理损伤以及心肌超微结构改变明显,肺脏、心肌含水量均有明显升高（P<0.05,P<0.01）;LDH、CK和CK-MB均有明显升高（P<0.01,P<0.05）。老龄模型组LDH、CK、CK-MB及心肌含水量较青年模型组显著升高（P<0.05）。1.3各组大鼠动脉血PaO2和PaCO2的变化模型组和老龄模型组PaO2明显降低（P<0.01）,PaCO2明显升高（P<0.05）;老龄模型组PaCO2较青年模型组明显升高（P<0.05）,PaO2明显降低（P<0.05）。2实验二毒素清颗粒肺炎克雷伯杆菌肺炎老龄大鼠心肌损伤的保护作用及其对JAK/STAT信号转导的影响2.1各组大鼠外周血WBC计数和中性粒细胞比率的变化老龄模型组24h、48h WBC计数和中性粒细胞比率均较老龄对照组显著升高（P<0.01）。药物干预后,各组24h、48h WBC计数和中性粒细胞比率均显著降低（P<0.05,P<0.01）,以RPM+毒素清组和AG490+毒素清组降低最为显著（P>0.05）。2.2各组大鼠肺脏、心肌病理损伤和心肌酶学的变化各药物治疗后大鼠肺脏、心肌组织病理损伤减轻,LDH、CK、CK-MB均明显降低（P<0.05,P<0.01）,心肺组织含水量均不同程度降低（ P<0.05, P<0.01）。2.3各组大鼠动脉血PaO2和PaCO2的变化药物治疗后,毒素清组PaO2明显升高、PaCO2明显降低（ P<0.05）,洛美沙星组PaCO2明显降低（P<0.05）。毒素清组、AG490组及AG490+毒素清组PaCO2较洛美沙星组明显降低（P<0.05,P<0.01）。2.4各组大鼠心肌组织细胞因子表达的变化药物治疗后,各药物组IL-6、TNF-α蛋白表达和/或阳性细胞数均显著降低（ P<0.01）,RPM组、RPM+毒素清组、AG490组及AG490+毒素清组IL-1蛋白表达和/或阳性细胞数均显著降低（P<0.01）。RPM组、RPM+毒素清组、AG490组及AG490+毒素清组IL-1、TNF-α蛋白表达和/或阳性细胞数均较洛美沙星组显著降低（P<0.01）,RPM+毒素清组IL-6阳性细胞数均显著降低（P<0.01）,毒素清组蛋白表达均显著降低（P<0.01）。AG490+毒素清组IL-1阳性细胞数,RPM+毒素清组IL-6阳性细胞数,AG490+毒素清组TNF-α蛋白表达及阳性细胞数均显著较毒素清组降低（P<0.01）。2.5各组大鼠心肌组织JAK/STAT通路相关蛋白表达的变化各药物组p-JAK2、p-STAT1、p-STAT3、TAT5蛋白表达及阳性细胞数均较老龄模型组不同程度降低。与毒素清组比较, RPM+毒素清组、AG490+毒素清组p-JAK2、p-STAT3蛋白表达, STAT1表达及阳性细胞数显著降低（P<0.01）,RPM组STAT1蛋白表达及阳性细胞数、p-STAT3蛋白表达显著降低（P<0.01）,AG490组p-JAK2、p-STAT3蛋白表达、p-STAT1、p-STAT5阳性细胞数显著降低（ P<0.01, P<0.05）, RPM组及RPM+毒素清组STAT5蛋白表达均显著升高（P<0.01）。2.6各组大鼠心肌组织JAK2mRNA和SOCS3mRNA表达的变化老龄模型组JAK2mRNA和SOCS3mRNA表达均显著高于老龄对照组（P<0.01,P<0.05）;与老龄模型组比较,各药物组JAK2mRNA表达水平均显著降低（P<0.05,P<0.01）,SOCS3mRNA均有不同程度的升高,AG490+毒素清组升高明显（P<0.01）。结论:①基于气管插管法复制肺炎模型,成功制备了肺炎克雷伯杆菌肺炎大鼠心肌损伤模型,老龄大鼠心肌损伤程度较青年大鼠严重,这可能与增龄因素有关。②IL-1、IL-6、TNF-α等细胞因子紊乱及JAK/STAT信号转导通路参与肺炎导致心肌损伤的发生和发展,抑制这些因子的表达和激活可以改善大鼠心肌损伤。③毒素清对老年肺炎心肌损伤具有明显的保护作用,其主要机制可能与其参与下调细胞因子的表达,调控JAK/STAT信号通路激活和SOCS3mRNA的表达有关。④JAK/STAT阻断剂和毒素清都能明显减轻心肌损伤,毒素清协同阻断剂（包括RPM和AG490）对心肌的保护作用更为明显。毒素清除降低炎症因子和JAK/STAT的激活外,还可能有其他作用途径,其机制有待进一步探讨。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 前言
• 实验1 肺炎大鼠心肌损伤模型的建立及增龄因素的影响
• 材料与方法
• 1 实验材料
• 2 实验方法
• 3 指标测定
• 4 统计学方法
• 结果
• 1 各组大鼠心肌病理损伤程度比较
• 2 各组大鼠外周血白细胞计数和中性粒细胞比率的变化
• 3 各组大鼠动脉血 Pa02 和 PaC02 的变化
• 4 各组大鼠血清 LDH、CK 和 CK-MB 的变化
• 5 各组大鼠肺脏和心组织含水量及病理形态学的变化
• 实验2 毒素清颗粒对肺炎老龄大鼠心肌损伤的保护作用及其对 JAK/STAT 信号转导的影响
• 材料与方法
• 1 实验材料
• 2 实验方法
• 3 指标测定
• 4 统计学方法
• 结果
• 1 各组大 鼠心肌损伤程度比较
• 2 各组大鼠外周血白细胞计数和中性粒细胞比率的变化
• 2和 PaCO₂的变化'>3 各组大 鼠动脉血 PaO₂和 PaCO₂的变化
• 4 各组大鼠血清 LDH、CK 和 CK-MB 的变化
• 5 各组大鼠肺脏和心肌组织含水量及病理形态学的变化
• 6 各组大鼠心肌组织中IL-1 I、L-6 和TNF-α表达的变化
• 7 各组大鼠心肌组织中p-JAK2、p-STAT1、p-STAT3 和p-STAT5 表达的变化
• 8 各组大鼠心肌组织 JAK2 和 SOC53mRNA 表达的变化
• 讨论
• 1 导师学术思想
• 2 现代医学对肺炎及其所致心肌损伤的认识
• 3 肺炎克雷伯杆菌肺炎心肌损伤与毒素清的作用
• 4 毒素清颗粒对肺炎克雷伯杆菌肺炎心肌损伤的作用机制探讨
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• 1 普通病 理照片（ HE 染色 , 40×）
• 2 心肌组 织电镜照片
• 3 心肌免 疫组化照片（ SP 法, 40×）
• 4 RT-PCR 电泳照片
• 5 文献综述