细菌内毒素对血管内皮细胞ERK1/ERK2和 P38分裂原激活的蛋白激酶磷酸化的影响①

研究细菌内毒素(LPS)对血管内皮细胞的直接损伤机制,有助于了解内毒素血症对血管内皮的直接损害机制及其在多脏器损害中的作用。本研究通过观察LPS刺激血管内皮细胞后,对内皮细胞中细胞外信号调节激酶(ERK)1/ERK2和P38分裂原激活的蛋白激酶(MAPK)磷酸化的影响,发现LPS(1mg/L)直接作用内皮细胞后P38MAPK磷酸化程度明显增强,并与LPS剂量有明显依赖关系。2.5mg/L LPS刺激后,P38 MAPK磷酸化在15min反应最强,30min后减弱,约60min后消失。而ERK1和ERK2的磷酸化在15～30min明显,60　min减弱,其总强度不如P38 MAPK。由此证明,LPS直接作用内皮细胞后其信号可以通过跨膜传导,将MAPK激活,并可能引起细胞核内的基因转录和胞浆内功能蛋白的磷酸化,导致血管内皮细胞的多种功能变化。     

晚期糖基化终产物促进血管外膜成纤维细胞迁移机制及坎地沙坦的干预作用研究

目的 探讨晚期糖基化终产物(AGEs)对血管外膜成纤维细胞(AF)迁移的影响及坎地沙坦的干预作用.方法 组织贴块法培养SD大鼠的AF细胞,用Transwell小室检测AGEs对AF迁移的影响.RT-PCR及免疫印迹技术观察AGEs对AF晚期糖基化终产物受体(RAGE)及丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)通路磷酸化的影响.结果 不同浓度的AGE(50、100、150、200、300mg/L)均可从基因和蛋白水平上调RAGE的表达,且均在200mg/L时达到峰值(P<0.05).p38拮抗剂、ERK1/2拮抗剂、JNK拮抗剂、坎地沙坦可以抑制由糖基化人血清白蛋白(AGE-HAS)刺激引起的RAGE表达(P<0.05).AGEs可促进p38、ERK1/2、JNK的磷酸化,JNK在20min,p38、ERK1/2在30min时磷酸化达峰值(P<0.05).p38拮抗剂、ERK1/2拮抗剂、JNK拮抗剂可分别抑制p38、ERK1/2、JNK磷酸化,RAGE中和抗体、坎地沙坦可抑制p38、ERK1/2、JNK磷酸化.不同浓度AGE(50、100、150、200、300mg/L)可促进AF细胞的迁移,该作用于200mg/L时达到峰值(P<0.05).RAGE中和抗体、p38拮抗剂、ERK1/2拮抗剂、坎地沙坦均可抑制AGE所致成纤维细胞的迁移(P<0.01).结论 AGEs经由RAGE影响MAPK通路而促进AF细胞迁移,坎地沙坦可通过阻断此途径抑制AF细胞迁移,这可能是其血管保护作用的机制之一.     

增生性瘢痕中磷酸化丝裂素活化蛋白激酶蛋白表达的变化

目的　探讨磷酸化细胞外信号调节激酶 1/ 2 (p ERK1/ 2 )、磷酸化应激活化蛋白激酶 (p SAPK)和磷酸化P38MAPK(p P38MAPK)在增生性瘢痕发生和成熟过程中蛋白表达的特征。方法　用免疫组化方法和常规病理技术检测 p ERK1/ 2、p SAPK和p P38MAPK在 16例增生性瘢痕和 8例正常皮肤组织中的表达和分布规律。结果　在正常皮肤中 ,p ERK1/ 2、p SAPK和p P38MAPK主要分布于表皮基底层细胞内 ,三种蛋白的阳性细胞率均较低。随着增生性瘢痕不断成熟 ,p ERK1/ 2和 p SAPK表达逐渐增强。在成熟的增生性瘢痕中 ,这两种蛋白主要存在于表皮基底层细胞和部分成纤维细胞中 ,阳性细胞率分别为正常皮肤的 1 8和 1 7倍 ,蛋白表达明显升高 (P <0 0 5 )。p P38MAPK的阳性细胞率在生长活跃的增生性瘢痕中升至最高 ,在成熟的瘢痕中虽有所下降 ,但仍明显高于正常皮肤(P <0 0 5 ) ,含有 p P38MAPK蛋白的细胞主要为表皮细胞和部分成纤维细胞。结论　在增生性瘢痕中 ,p ERK1/ 2、p SAPK和p P38MAPK蛋白表达均高于正常皮肤 ,提示这三种蛋白介导的信号传导通路可能参与了调控增生性瘢痕的发生和成熟。     

原儿茶醛对脂多糖损伤的血管内皮细胞的作用机制研究

目的:研究复方丹参方中水溶性单体原儿茶醛对血管内皮细胞炎症反应的药理作用及机制.方法:使用脂多糖(LPS,0.5 μg/ml)刺激人脐静脉内皮细胞,造成炎症模型,用原儿茶醛(0.25 mmol/L,0.5 mmol/L,1.0 mmol/L)加以干预;用RT-PCR和ELISA方法检测细胞间黏附分子-1和纤连蛋白的表达水平以及单核细胞趋化蛋白-1的分泌量;用Western印迹方法观察了丝裂原激活的信号转导通路中ERK1/2、JNK和p38的活化情况.结果:原儿茶醛呈剂量依赖性地降低LPS导致的细胞间黏附分子-1及纤连蛋白的高表达,减少了单核细胞趋化蛋白-1的过度分泌,并能抑制ERK1/2、JNK和p38分子的活化.结论:原儿茶醛能通过抑制NF-κB-MAPK信号通路抑制脂多糖诱导的血管内皮细胞炎症反应.     

p38 MAPK信号途径在高糖诱导的大鼠肾系膜细胞中激活的意义

目的 探讨高糖状态下肾小球系膜细胞p38丝裂原活化蛋白激酶(p38 MAPK)信号途径与其下游因子cAMP反应元件结合蛋白1(CREBI)、转化生长因子β1(TGF-β1)及细胞外基质表达的关系. 方法 体外培养大鼠肾小球系膜细胞,分别给予低糖和/或甘露醇、高糖和/或SB203580(p38 MAPK特异性抑制剂)干预.采用免疫细胞化学法观察p38 MAPK蛋白的表达情况;Westernblotting检测p38 MAPK和CREB1及其磷酸化蛋白(p-p38 MAPK、p-CREB1)的表达;RT-PCR榆测TGF-N和FN mRNA的表达;放免法测定细胞上清液中层黏连接蛋白(LN)和Ⅳ型胶原的含量. 结果 与低糖组、低糖+甘露醇组相比,高糖刺激可使p38 MAPK蛋白发生核转移,p-p38 MAPK、p-CREB1表达明显上调,TGF-β1和FN mRNA的表达增强,LN和Ⅳ型胶原含量增加.SB203580能明显抑制p38 MAPK蛋白的核转移,降低p38 MAPK和CREB1的磷酸化,并抑制TGF-β1和FN mRNA表达,使LN和Ⅳ型胶原的分泌减少. 结论 高糖状态激活p38 MAPK信号途径参与了高糖诱导的肾小球系膜细胞TGF-β1的表达和细胞外基质的分泌.     

趋化因子CCL2对血小板p38MAPK-HSP27通路的影响

目的 探讨CC趋化因子配体2(CCL2)在残余血小板高反应中的作用及其调控血小板的可能机制.方法 纳入ST段抬高型心肌梗死(STEMI)患者40例,采用VerifyNow法检测P2Y12反应单元(PRU),根据检测结果将40例患者分为残余血小板高反应组(高反应组,n=24)和残余血小板正常反应组(正常反应组,n=16).ELISA检测两组患者血浆中CCL2的表达,Western blotting检测血小板中CCL2和CCR2的表达,ARY003B蛋白芯片筛选经外源性CCL2刺激后血小板中磷酸化水平发生变化的激酶.Western blotting验证经CCL2刺激,或经CCR2拮抗剂(RS 102895)、p38MAPK信号通路抑制剂(SB 203580)预处理后血小板中p38MAPK和HSP27的磷酸化变化.结果 高反应组血浆中CCL2浓度、血小板中CCL2和CCR2表达均明显高于正常反应组.经外源性CCL2刺激后,芯片筛选发现p38α、HSP27的磷酸化水平增高.在CCL2刺激前,应用RS 102895或SB 203580预处理血小板,Western blotting检测显示p38MAPK和HSP27的磷酸化水平下降.结论 CCL2以自分泌/旁分泌的方式参与残余血小板高反应,CCL2可能通过p38MAPK-HSP27通路调控血小板.     

内毒素直接作用于血管内皮细胞激活信号分子的研究

目的：对内毒素（LPS）直接作用于血管内皮细胞（VECs)激活的多种信号通路的主要激酶及转录因子进行筛选研究。方法：10ng.ml^-1浓度的LPS刺激细胞至预定时相点后,用免疫细胞化学观察信号分子的磷酸化和／或核转位,结果：LPS直接作用于VECs在5－15min内即可观察到多种信号分子的激活,随刺激时间延长,信号分子激活程度逐步增,至一定时相点后活性又消失,这些信号分子的活性在持续时间上存在一定的差异。这些激活的信号分子包括p38、ERK1／2MAPK、CREB、STAT5、STAT6、NF－kB家庭成员p65、p50、p52、c-Rel、Rel-B等。结论：LPS直接作用于VECs可以迅速激活多种信号分子,诱导信号分子的磷酸化和／或核转位。LPS诱导的CREB磷酸化、不同NF－kB家族成员核转位持续时间的差异是第一次报道。     

高糖状态下内脂素对血管内皮细胞单核细胞趋化蛋白1及细胞间黏附分子1表达的影响

目的探讨内脂素在高糖状态下对血管内皮细胞单核细胞趋化蛋白1(MCP-1)和细胞间黏附分子1(ICAM-1)蛋白表达的影响及机制。方法体外培养人脐静脉内皮细胞(HUVEC)分为3组:空白对照组(0mmol/L葡萄糖处理)、生理葡萄糖组(5.5mmol/L葡萄糖处理)、高糖组(25mmol/L葡萄糖处理),分别用不同浓度内脂素(0、10、50、100ng/ml)培养24h。另取HUVEC,在p38MAPK特异性抑制剂SB203580预处理30min后,加入内脂素(100ng/ml)及葡萄糖(0、5.5、25mmol/L)培养24h。采用反转录-聚合酶链反应(RT-PCR)检测HUVEC中p38MAPKmRNA表达量,采用Westernblotting检测HUVEC中磷酸化p38MAPK蛋白表达水平,并用双抗体夹心酶联免疫吸附试验(ELISA)检测细胞培养上清液中的MCP-1、ICAM-1蛋白表达量。结果空白对照组、生理葡萄糖组中,内脂素促进HUVEC中p38MAPKmRNA转录、p38MAPK蛋白磷酸化以及MCP-1、ICAM-1蛋白的表达,并呈浓度依赖性(P<0.01);与空白对照组和生理葡萄糖组相比,高糖组内...     

p38丝裂原活化蛋白激酶在糖尿病大鼠肾组织细胞外基质重构中的作用

目的探讨糖尿病大鼠肾组织磷酸化p38丝裂原活化蛋白激酶(p38 MAPK)及其下游转录因子cAMP反应元件结合蛋白(cREB1)的表达特征及与细胞外基质重构的关系。方法雄性Wistar大鼠60只，行右肾切除术2周后，随机均分为右肾切除对照组(CN组)和糖尿病组(DM组)。DM组腹腔注射链脲佐菌素(STZ)65mg／kg诱发糖尿病模型，并于注射后1、2、4、8、12周各宰取6只大鼠，免疫组化检测肾皮质磷酸化p38 MAPK(p-p38 MAPK)及其磷酸化CREE1(p-CREB1)的表达特征，Western blot检测肾皮质p38MAPK和CREE1磷酸化(活性)，RT-PCR检测p38 MAPK、CREB1和纤维粘连蛋白(FN)mRNA的表达。结果与对照组相比，DM病组p-p38 MAPK在1、2、4和8周升高，在12周降至正常；p-CREB1在2、4和8周增高，在12周时降至正常；FN于4周开始升高。结论早期糖尿病大鼠肾组织中p38 MAPK及CREB1的活性升高；p38 MAPK途径的激活有可能在糖尿病肾病的细胞外基质重构中发挥一定作用。     

离体热损伤成纤维细胞所涉及的细胞信号通路

利用已建立的成纤维细胞热损伤诱导凋亡模型观察离体培养的成纤维细胞热烫伤后信号通路的活化情况。首先将原代培养的人成纤维细胞经5～6传代后，45℃水中孵育10min，造成单纯热损伤刺激，加入5％小牛血清继续培养，分别在伤后0、30、60和180min 4个时相点冻存细胞，运用Western blot进行MAPKs信号通路磷酸化蛋白印迹检测，同时采用荧光显微镜检测热损伤成纤维细胞caspase3蛋白的表达情况。结果显示，经过热损伤刺激的成纤维细胞，c-jun N末端激酶(JNK)首先开始表达，并在60min达到高峰，能持续至180min。细胞外信号调节激酶(ERK)的表达高峰在伤后30min，随后迅速消退。损伤早期，成纤维细胞内caspase3阳性标记的细胞数较少，至伤后60min，caspase3的表达明显增强。研究表明，ERK和JNK信号通路在热损伤诱导成纤维细胞生物学特性变化过程中具有重要意义。     

阿伦膦酸钠对去势大鼠骨髓间充质干细胞成脂分化的影响

目的 探讨阿伦膦酸钠(Alendronate,Aln)对骨髓间充质干细胞(BMSCs)成脂分化的影响,并阐明丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路在该过程中的作用. 方法 BMSCs取自9个月龄去势SD大鼠,分别暴露于0.01,0.1,1,10 μmol/L Aln.成脂诱导2周后进行油红O染色和镜下计数分析,RT-PCR检测过氧化物酶体增殖体激活受体γ2(PPARγ2)表达;使用MAPK通路特异性抑制剂并诱导2周后再观察PPARγ2表达情况,Western blot观察Aln对MAPK通路表达的影响. 结果 BMSCs成脂诱导2周后,油红O染色阳性细胞数随着药物浓度的增高而显著减少(P<0.01).PPARγ2表达随着药物浓度的增高而显著降低.分别使用ERK1/2、JNK抑制剂PD98059和SP600125并诱导2周后,PPARγ2表达上调;使用p38抑制剂SB203580并诱导2周后,PPARγ2表达下调.Western blot结果显示,Aln在5,15,30 min时上调P-ERK1/2和P-JNK的表达,分别使用抑制剂后,表达下调. 结论 Aln通过激活ERK1/2和JNK信号通路,而不是p38,发挥抑制去势大鼠来源的BMSCs成脂分化作用,其效应具有浓度依赖性.     

Involvement of MAPK activation and ROS generation in human leukemia U937 cells undergoing apoptosis in response to sonodynamic therapy

Abstract

Purpose: To elucidate the underlying events in Chlorin e6 (Ce6)-mediated sonodynamic therapy (SDT) (Ce6-SDT)-induced apoptosis of human leukemia cell line U937.

Materials and methods: The viability of cells was determined by 3-(4, 5-dimethylthiazol-2-yl)-2, 5-diphenyltertrazolium bromide tetrazolium (MTT) test. Apoptosis was analyzed using a ?ow cytometer as well as ?uorescence microscopy with 4′-6-Diamidino-2-Phenylindole (DAPI) staining. Western blotting was used to analyze the expression of caspase-3, poly ADP- ribose polymerase (PARP) and mitogen-activated protein kinase (MAPK).

Results: Several distinct sonochemical effects were found after SDT treatment. The participation of MAPK signals in SDT which caused U937 cell damage was specifically examined and the inhibition of p38 MAPK and Jun-N-terminal kinase (JNK) both apparently exerted a negative effect on SDT-induced cell death, while extracellular signal-regulating kinase (ERK1/2) inhibition enhanced SDT-induced cell death. The intracellular reactive oxygen species (ROS) was significantly enhanced by SDT, and pre-treatment with ROS scavenger N-acetylcysteine (NAC) partially alleviated SDT-induced cell viability loss, DNA fragmentation, mitochondria membrane potential (MMP) dissipation, caspase-3 activation, but interestingly MAPK activation was not affected much by NAC.

Conclusions: In the present paper, cell apoptosis of U937 cells was markedly enhanced after Ce6-SDT. Meanwhile, p38 MAPK, JNK and ERK were all differently activated in this process. One possible explanation for the induced cell apoptosis could be the increased ROS generation in Ce6-SDT.     

代谢综合征大鼠肥胖特征及ERK1/2和p38MAPK的作用研究

目的探讨ERK1／2和p38MAPK在脂肪组织生长中的作用。方法Wistar雄性大鼠20只,随机均分为代谢综合征组和正常对照组,观察代谢综合征大鼠的代谢指标及体重、内脏脂肪含量、脂肪细胞大小和组织病理学改变,Western blot法检测ERK1／2及p38MAPK蛋白在脂肪组织中的表达情况。结果代谢综合征大鼠血压、血浆游离脂肪酸、甘油三酯、空腹血糖及胰岛素均显著高于对照组（P〈0．01）,其体重、腹围、内脏脂肪含量、脂肪系数和各部位脂肪细胞大小亦比对照组显著增高（P〈0．01）,肝细胞存在脂肪变性。在棕色脂肪组织中ERK1／2蛋白的表达与对照组比较无显著性差异,皮下脂肪和内脏脂肪中ERK1／2蛋白的表达均显著高于对照组（P〈0．01）,而p38MAPK蛋白的表达在所有脂肪组织中均显著高于对照组（P〈0．01）。结论代谢综合征大鼠肥胖特征为腹型肥胖,脂肪组织生长以肥大性增生为主,并存在脂质异位沉着（脂肪肝）。代谢综合征大鼠脂肪组织增生可能与ERK1／2和p38MAPK信号通路激活有关。     

嗜酸性粒细胞对支气管上皮细胞中p38 MAPK信号转导通路的活化作用观察

目的探讨嗜酸性粒细胞在与支气管上皮细胞接触共培养过程中对后者炎性介质释放的影响。方法用CD16抗体磁珠法分离嗜酸性粒细胞,免疫印迹(Western blotting)、酶联免疫吸附试验(ELISA)检测支气管上皮细胞中磷酸化p38丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)、激活转录因子(ATF)-2蛋白含量,微珠免疫沉淀结合免疫印迹法检测p38MAPK活性。结果经与嗜酸性粒细胞共同培养活化后,支气管上皮细胞中磷酸化p38MAPK蛋白含量及其活性均显著上升,p38MAPK信号转导通路链中下级底物蛋白质ATF-2(细胞内调控某些基因表达的转录因子)量也显著上升;多聚甲醛固定的嗜酸性粒细胞同样可以活化支气管上皮细胞,增加其细胞内p38MAPK蛋白质磷酸化。p38MAPK酶选择性抑制剂SB203580可有效抑制p38MAPK诱导其底物ATF-2磷酸化。结论嗜酸性粒细胞与支气管上皮细胞接触共培养过程中对炎性介质表达和释放的调控作用可能是通过活化支气管上皮细胞内p38MAPK信号传导通路未实现的。     

有氧运动对2型糖尿病大鼠腓肠肌氧化应激及MAPKs信号通路的影响

目的:研究有氧运动对2型糖尿病大鼠胰岛素抵抗、腓肠肌氧化应激以及MAPKs信号通路的影响。方法:健康雄性Wistar大鼠30只,随机分为正常对照组(C组)、糖尿病对照组(DC组)和有氧运动组(DE组),其中C组以普通饲料喂养,DC组和DE组以高脂饲料喂养。4周后,对DC组和DE组大鼠采用单次注射链脲佐菌素(STZ)的方法建立2型糖尿病大鼠模型,继续高脂饲料喂养4周后,DE组大鼠进行无负重游泳训练6周,训练期间C组大鼠继续以普通饲料喂养,DC组和DE组大鼠继续以高脂饲料喂养。6周后,处死所有大鼠,测试空腹血糖(FBG)、空腹胰岛素(FINS)并计算胰岛素抵抗指数(HOMA-IR),测试腓肠肌超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)活性及丙二醛(MDA)水平,RT-PCR法测试腓肠肌p38和JNK mRNA表达,Western-blot法测试腓肠肌ERK1/2和p-ERK1/2表达。结果:和C组相比,DC组大鼠FBG、FINS和HOMA-IR均显著升高,腓肠肌SOD和GPX活性显著降低而MDA水平显著升高,腓肠肌p38、JNK1、JNK2 mRNA相对表达量显著升高,p-ERK1、ERK2和p-ERK2相对表达量显著升高而ERK1相对表达量差异无统计学意义。与DC组相比,DE组大鼠FBG、FINS和HOMA-IR均显著降低,腓肠肌SOD和GPX活性显著升高而MDA水平显著降低,腓肠肌p38和JNK1 mRNA相对表达量显著升高而JNK2 mRNA相对表达量无统计学意义,腓肠肌p-ERK1、ERK2和p-ERK2相对表达量显著升高而ERK1相对表达量无统计学意义。结论:有氧运动可激活糖尿病大鼠腓肠肌MAPKs信号通路系统,增强机体抗氧化酶SOD和GPX活性,改善糖尿病大鼠氧化应激状态,降低其胰岛素抵抗水平。     

Resistance exercise reduces muscular substrates in women

The purpose of this investigation was to examine the influence of an acute bout of resistance exercise (RE) on intramuscular triglyceride (IMTG) and muscle glycogen concentrations and intracellular signaling in women with high body fat content. Six overweight women with a high percent body fat (age 29 +/- 3 yr; BMI 28 +/- 3 kg/m (2), body fat 38 +/- 4 %) performed 6 sets of 10 repetitions of knee extension exercise at 70 % 1RM. Muscle biopsies were obtained from the vastus lateralis before, 1 min after (POST1), and 2 h after (POST2) exercise. Acute RE reduced (p < 0.05) IMTG content approximately 40 % at POST1 and POST2 (75 +/- 5; 45 +/- 6; 50 +/- 10 mmol/kg/dry wt). Muscle glycogen was also reduced (p < 0.05) approximately 25 % at POST1 and remained lower at POST2 (317 +/- 14; 241 +/- 30; 235 +/- 26 mmol/kg/dry wt). ERK1/2, SAPK/JNK, and p38 phosphorylation were increased (p < 0.05) approximately 2 - 3-fold at POST1 and ERK1/2 remained elevated and POST2 whereas SAPK/JNK and p38 returned to basal levels. AMPKalpha phosphorylation was unchanged in response to RE. These results show that both IMTG and muscle glycogen stores serve as an important energy source during RE in overweight women and the MAP kinase signaling response to RE is not compromised by high levels of body fat.     

p38 MAPK对PDGF诱导的细胞迁移的调控作用

目的 研究p38丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)在血小板源性生长因子(PDGF)诱导的细胞迁移中的作用.方法 PDGF刺激小鼠NIH 3T3细胞后,利用免疫印迹法检测p38磷酸化程度的改变情况.利用Transwell细胞迁移系统来观察PDGF对NIH 3T3细胞迁移的诱导作用,以及p38基因敲除对PDGF诱导的细胞迁移的影响.结果 PDGF能显著诱导NIH 3T3细胞迁移(P＜0.001),且在此过程中p38能被磷酸化激活,p38基因敲除能阻断PDGF诱导的细胞迁移(P＜0.001).结论 p38 MAPK参与了PDGF诱导的细胞迁移的调控.     

增生性瘢痕内p38丝裂素活化蛋白激酶及其MAPKKs基因的表达

为探讨增生性瘢痕和正常皮肤中p3 8丝裂素活化蛋白激酶 ( p3 8MAPK)及其上游信号分子mkk3和mkk6基因表达的变化 ,提取 8例增生性瘢痕和 8例正常皮肤组织的总RNA后 ,分离纯化mRNA ,用RT PCR方法检测这 3种基因在不同组织中的表达变化规律。结果显示 ,在正常皮肤组织中 ,mkk6和p3 8MAPK基因表达较弱 ,而在增生性瘢痕内 ,这 2种基因PCR产物的灰度比分别为正常皮肤的 1 2倍和 1 9倍 ,基因表达量明显升高 (P <0 0 5和P <0 0 1) ,而mkk3在这两种不同类型组织中的表达量没有显著性差异 (P >0 0 5 )。提示增生性瘢痕的发生可能与mkk6和 p3 8MAPK基因表达升高有关 ,而mkk3在其中的作用需进一步研究     

Extremely low-level microwaves attenuate immune imbalance induced by inhalation exposure to low-level toluene in mice

Purpose: To clarify whether extremely low-level microwaves (MW) alone or in combination with p38 inhibitor affect immune cell responses to inhalation exposure of mice to low-level toluene.

Materials and methods: The cytokine profile, heat shock proteins expression, and the activity of several signal cascades, namely, NF-κB, SAPK/JNK, IRF-3, p38 MAPK, and TLR4 were measured in spleen lymphocytes of mice treated to air-delivered toluene (0.6?mg/m³) or extremely low-level microwaves (8.15–18?GHz, 1μW/cm², 1?Hz swinging frequency) or combined action of these two factors.

Results: A single exposure to air-delivered low-level toluene induced activation of NF-κB, SAPK/JNK, IFR-3, p38 MAPK and TLR4 pathways. Furthermore, air toluene induced the expression of Hsp72 and enhanced IL-1, IL-6, and TNF-α in blood plasma, which is indicative of a pro-inflammatory response. Exposure to MW alone also resulted in the enhancement of the plasma cytokine values (e.g. IL-6, TNF-α, and IFN-γ) and activation of the NF-κB, MAPK p38, and especially the TLR4 pathways in splenic lymphocytes. Paradoxically, pre-exposure to MW partially recovered or normalized the lymphocyte parameters in the toluene-exposed mice, while the p38 inhibitor XI additionally increased protective activity of microwaves by down regulating MAPKs (JNK and p38), IKK, as well as expression of TLR4 and Hsp90-α.

Conclusions: The results suggest that exposure to low-intensity MW at specific conditions may recover immune parameters in mice undergoing inhalation exposure to low-level toluene via mechanisms involving cellular signaling.