不同剂量脂多糖诱导大鼠急性肺损伤的凋亡机制

目的研究不同剂量脂多糖(LPS)诱导的不同程度急性肺损伤(ALI)的细胞凋亡机制。方法雄性Sprague-Dawley大鼠20只,随机分为4组,每组5只,分别在七氟烷麻醉下经尾静脉注射1 mL 0.9%氯化钠溶液(对照组)或LPS 5、10、20 mg/kg(分别为LPS5组、LPS10组和LPS20组)。6 h后处死大鼠,通过苏木精-伊红染色观察大鼠肺组织形态学改变,肺组织湿/干比值(W/D值)评估肺组织水肿,脱氧核苷酸末端转移酶介导的生物素化dUTP缺口末端标记技术(TUNEL)染色法检测肺组织细胞凋亡,Western印迹法检测肺组织中天冬氨酸半胱氨酸蛋白酶-3(Caspase-3)和凋亡诱导因子(AIF)的表达水平。结果光学显微镜下可见对照组大鼠肺组织无明显损伤,LPS5组大鼠肺组织结构轻微破坏,LPS10组和LPS20组大鼠肺组织损伤严重。LPS5组、LPS10组、LPS20组的W/D值均显著高于对照组(P值均<0.05),且随着LPS剂量的增加,LPS5组、LPS10组、LPS20组的W/D值依次增大,两两比较的差异均有统计学意义(P值均<0.05)。对照组大鼠肺组织基本未见到凋亡细胞,LPS5组、LPS10组、LPS20组大鼠肺组织的细胞凋亡率均显著高于对照组(P值均<0.05),凋亡细胞以肺泡上皮细胞为主。LPS5组大鼠肺组织中活化Caspase-3的相对表达量显著高于对照组(P<0.05),而LPS10组和LPS20组与对照组间的差异均无统计学意义(P值均>0.05)。LPS5组大鼠肺组织中活化AIF的相对表达量较对照组有增加的趋势,但差异无统计学意义(P>0.05),但LPS10组和LPS20组活化AIF的相对表达量均显著高于对照组(P值均<0.05)。结论不同剂量LPS诱导的ALI中,5 mg/kgLPS诱导的较轻的ALI主要激活了Caspase-3凋亡途径,而10和20 mg/kg LPS诱导的较严重的ALI则主要活化AIF凋亡信号,这为ALI的抗凋亡治疗提供了潜在的靶点。

Apoptotic mechanisms of acute lung injury induced by different doses of lipopolysaccharide in rats