罗格列酮对OLETF大鼠肺组织TGF-β1/JNK信号转导通路表达的影响

论文摘要

目的：糖尿病（diabetes mellitus,DM）是多种因素引起的以慢性高血糖为特征的全身性代谢紊乱,可导致机体多器官系统损害的一组临床综合征。随着DM并发症研究的深入,DM肺部损害已经越来越受到关注。近年来研究证实DM肺损害也是DM全身多系统病变的一部分,DM可显著增加肺纤维化的风险。转化生长因子β1（transforming growth factor beta1,TGF-β1）是促纤维化的细胞因子,在多种器官纤维化进程中扮演重要角色。c-Jun氨基末端激酶（c-Jun NH2-terminal kinases, JNK）信号通路为TGF-β1下游的重要信号转导通路,JNK的异常表达可影响TGF-β1的活性,进而改变纤维化的进程。近年研究发现,JNK过度激活与DM肝脏纤维化以及非DM肺间质纤维化密切相关,而关于TGF-β1/JNK信号转导通路与DM肺纤维化的研究尚少。a-平滑肌肌动蛋白（a-smooth muscle actin, a-SMA）及Ⅰ型胶原（collagenⅠ, COLⅠ）是TGF-β1/JNK信号转导通路下游衡量肺纤维化形成的两个重要指标。罗格列酮（rosiglitazone, RGT）是过氧化物酶体增殖物激活受体γ（peroxisome proliferator-activated receptorγ, PPARγ）的合成配体,RGT不仅具有改善胰岛素敏感性,降低血糖的作用,还具有潜在的器官保护作用及抗纤维化的作用。本研究通过应用酶联免疫吸附试验（enzyme linked immunosorbent assay, ELISA）观察自发性DM大鼠—OLETF大鼠肺组织TGF-β1的表达变化,应用免疫蛋白印迹法（Western Blotting）观察磷酸化JNK （phosphorylated c-Jun NH2-terminal kinases, p-JNK）、a-SMA及COLⅠ的表达变化,探讨TGF-β1/JNK信号途径是否为DM肺纤维化的发病机制之一,并设立RGT干预组,观察上述指标的变化以探讨RGT是否对DM肺纤维化具有保护作用。方法：4周龄OLETF大鼠30只和其同系非DM对照鼠LETO大鼠8只,在无特定病原体级条件下单笼饲养,饲以标准饲料。大鼠每4周行一次口服葡萄糖耐量试验（oral glucose tolerance test, OGTT）。至30周龄时,共有成模OLETF大鼠16只,随机分为模型组（DM组）8只和RGT干预组8只,LETO大鼠为正常对照组（N组）。RGT组每日以RGT3mg/kg的给药剂量灌胃,DM组与N组以等量蒸馏水灌胃,各组均灌胃给药12周,每日1次。42周龄时处死大鼠,留取肺组织,部分置于10%中性福尔马林中固定,部分置于液氮中固定,-80℃低温冰箱保存后进行如下步骤：①HE染色光镜下观察肺组织结构变化：②Masson染色观察肺组织胶原沉积情况；③应用ELISA法检测各组大鼠肺组织TGF-β1的表达情况,并用450nm波长酶标仪测出其对应的蛋白浓度；④应用Western Blotting半定量分析大鼠肺组织p-JNK、a-SMA、COL I蛋白的表达；用凝胶图象处理系统,以β-actin或GAPDH为内参照,以相应蛋白条带与B-actin或GAPDH的比值计算蛋白的相对表达量。结果：①HE染色结果显示：N组大鼠肺组织结构正常：DM组大鼠肺组织结构紊乱,支气管壁增厚,肺泡隔增宽,部分肺泡腔萎缩、塌陷,肺间质增加,并有炎症细胞浸润：RGT组大鼠肺组织病变较DM组减轻,但肺组织结构未恢复到正常。②Masson染色结果显示：N组大鼠肺泡隔、细支气管、小血管周围仅有少量胶原纤维；DM组肺间质胶原纤维增多,排列紊乱；RGT组肺间质胶原沉积较DM组减轻,但仍未恢复至正常。③三组大鼠肺组织均有TGF-β1、p-JNK、a-SMA及COL I表达。与N组大鼠相比,DM组大鼠肺组织TGF-β1、p-JNK、a-SMA及COLⅠ表达均显著增加（P<0.05）,差异有统计学意义：RGT组与DM组相比,TGF-β1、p-JNK、a-SMA及COL I表达减少（P<0.05）,差异有统计学意义。结论：①OLETF大鼠肺组织出现病理结构改变,胶原沉积增多,呈现出纤维化趋势,提示肺脏亦是DM的靶器官。②OLETF大鼠肺组织TGF-β1、p-JNK、a-SMA及COLⅠ表达量较LETO大鼠显著增加,提示TGF-β1/JNK信号转导通路可能参与了DM肺纤维化过程。③RGT干预后OLETF大鼠肺组织病理改变明显减轻,胶原沉积减少,大鼠肺组织TGF-β1、p-JNK、a-SMA及COL I表达明显被抑制,提示RGT可减轻DM肺纤维化,可能是通过干扰TGF-β1/JNK信号转导通路来实现的。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 缩略语/符号说明
• 前言
• 研究现状、成果
• 研究目的、方法
• 对象和方法
• 1 DM动物模型的建立、分组及取材
• 1.1 对象
• 1.2 方法
• 2 HE染色、Masson染色所需材料与方法
• 2.1 对象
• 2.2 方法与步骤
• 2.3 结果判定方法
• 2.4 质量控制
• 3 各组大鼠肺组织TGF-β1的ELISA检测
• 3.1 对象
• 3.2 方法与步骤
• 3.3 结果判定方法
• 3.4 质量控制
• 3.5 统计学方法
• 4 各组大鼠肺组织p-JNK、a-SMA、COL Ⅰ的Western Blotting检测
• 4.1 对象
• 4.2 方法与步骤
• 4.3 结果判定
• 4.4 质量控制
• 4.5 统计学方法
• 结果
• 1 DM大鼠模型
• 1.1 实验动物一般情况
• 1.2 大鼠摄食量的比较
• 1.3 大鼠体质量的比较
• 1.4 大鼠OGTT血糖水平的变化
• 2 HE染色、Masson染色检测结果
• 2.1 HE染色结果
• 2.2 Masson染色结果
• 3 ELISA检测结果
• 4 Western Blotting检测结果
• 讨论
• 1 自发性DM大鼠模型的建立
• 2 DM肺损害的研究现状
• 3 TGF-β1/JNK信号通路在OLETF大鼠肺组织中的表达变化
• 3.1 TGF-β1
• 3.1.1 TGF-β1的生物学特性
• 3.1.2 TGF-β1的信号转导通路
• 3.1.3 TGF-β1的主要生物学功能
• 3.2 JNK
• 3.2.1 JNK生物学特性
• 3.2.2 TGF-β1/JNK信号通路与肺纤维化
• 3.2.3 DM状态下TGF-β1/JNK通路表达变化及原因分析
• 3.3 胶原蛋白简述
• 3.4 α-SMA简述
• 4 罗格列酮与肺纤维化
• 结论
• 参考文献
• 发表论文和参加科研情况说明
• 综述 JNK活化机制研究进展及其与疾病的相关性研究
• 综述参考文献
• 致谢