黃陸平 余綺旻 陳思佳 王均爐#
1 溫州醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院 浙江 溫州 325000
2 浙江省臺州醫(yī)院 浙江 臺州 318000
膿毒癥是由于宿主對感染的反應(yīng)失調(diào),隨著病原體刺激和促炎細胞因子釋放,產(chǎn)生損傷微循環(huán)功能的全身炎癥反應(yīng)[1]。干擾素基因刺激蛋白(STING)是一種主要分布于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白,常由一些異常的DNA片段觸發(fā)而激活,從而調(diào)控1型干擾素和促炎細胞因子的生成[2]。STING激活可以啟動靶向活性自然殺傷細胞(TANK)結(jié)合激酶1(TBK1)的磷酸化和激動核因子κB(NF-κB)信號通路[3]。在本研究中建立膿毒癥模型,采用電針干預(yù),探討其對肺損傷的影響和可能的相關(guān)機制。
1.1 小鼠膿毒癥模型和實驗分組:選取6~8周C57BL/6小鼠,購買于北京維通利華公司。小鼠腹腔注射脂多糖(LPS,10mg/kg)構(gòu)建膿毒癥模型,假手術(shù)組小鼠注射等量生理鹽水。實驗總共分為3組:假手術(shù)組、LPS組、LPS+電針組。
1.2 電針處理:小鼠腹腔注射LPS后1小時,開始電針處理。選取足三里和肺俞穴位,用韓式電針刺激儀連接針灸針刺激30min,頻率2/15Hz,電流1mA。
1.3 HE染色:肺組織切片行HE染色。肺損傷評分指標為肺泡壁厚度、肺泡腔充血、血管出血和炎癥細胞浸潤情況:輕微損傷為損傷程度<25%;中度損傷為損傷程度25%~50%;重度損傷為損傷程度50%~75%;極重度損傷為損傷程度>75%。
1.4 肺干濕比檢測:取小鼠右上肺葉,稱量肺葉重量。接著把肺葉放在60℃烘箱中,72小時后取出稱重,把剛?cè)〕龅姆稳~重量與從烘箱中取出的重量相比即為干濕比,用濕重/干重表示。
1.5 Western blot:取小鼠新鮮肺組織,加入RIPA、PMSF和蛋白磷酸酶抑制劑的混合液,用勻漿器勻漿,4℃ 10000rpm離心30min。取上清,用BCA試劑盒測各樣本蛋白濃度。每個樣本加入相同質(zhì)量的蛋白電泳,后電轉(zhuǎn)1.5小時轉(zhuǎn)入PVDF膜,加入5%牛奶常溫封閉2h,于一抗 STING(1∶1000,CST)、TBK1(1∶1000,CST)、磷酸化TBK1(P-TBK1,1∶1000,affinity)、NF- κB(1∶1000,CST)、磷酸化 NF-κB(P-NF-κB,1∶1000,affinity)中孵育過夜。第2天于二抗中孵育1小時。用ECL試劑盒曝光,蛋白表達量用Image Lab 6.0軟件分析。
1.6 炎癥因子檢測:取小鼠血清,用ELISA試劑盒檢測其α腫瘤壞死因子(TNF-α)和白細胞介素6(IL-6)的表達水平。吸光度用多功能酶標儀檢測。
1.7 統(tǒng)計學(xué)分析:統(tǒng)計使用SPSS 17.0軟件分析。計量資料用-x±s表示。多組數(shù)據(jù)組間的差異性比較采用單因素方差分析Bonferroni檢驗。P<0.05被認為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 HE染色、干濕比和炎癥因子觀察急性肺損傷程度:正常小鼠肺組織HE染色顯示肺泡壁薄且完整,LPS小鼠的肺組織炎癥細胞浸潤,肺泡壁厚且肺泡腔有出血。電針處理可以明顯減輕肺損傷(P<0.01),表現(xiàn)為肺泡壁輕度增厚,炎癥細胞浸潤減少,見圖1。檢測肺組織干濕比評估肺水腫程度,發(fā)現(xiàn)相比假手術(shù)組,LPS組的肺組織干濕比明顯增加(P<0.01)。電針處理減少LPS引起的肺水腫,表現(xiàn)為干濕比下降(P<0.01),見表1。除此,結(jié)果顯示相比假手術(shù)組,LPS組小鼠血清TNF-α和IL-6的水平明顯增加(P<0.01),電針處理可以減輕膿毒癥小鼠血清中炎癥因子TNF-α和IL-6的釋放(P<0.05),見表1。
圖1 小鼠肺組織HE染色
2.2 小鼠肺組織STING、P-TBK1/TBK1、P-NF-κB/NF-κB蛋白表達比較:與假手術(shù)組相比,LPS組小鼠肺組織STING含量明顯增高,下游相關(guān)蛋白P-TBK1/TBK1、PNF-κB/NF-κB的表達水平上升(P<0.01),而相比LPS組,LPS+電針組小鼠肺組織STING、P-TBK1/TBK1、P-NF-κB/NF-κB的蛋白表達水平明顯下降(P<0.05),見圖2和表1。
圖2 STING、P-TBK1、TBK1、P-NF-κB、NF-κB蛋白Western blot圖
表1 肺損傷相關(guān)指標和肺組織STING、P-TBK1/TBK1、P-NF-κB/NF-κB蛋白比較(±s)
表1 肺損傷相關(guān)指標和肺組織STING、P-TBK1/TBK1、P-NF-κB/NF-κB蛋白比較(±s)
注:與假手術(shù)組比較,**P<0.01;與LPS組比較,#P<0.05,##P<0.01。
組別假手術(shù)組LPS組LPS+電針組肺組織損傷評分0.67±0.82 7.33±1.21**5.17±1.17#相對干濕比1.00±0.05 1.22±0.07**1.08±0.05##TNF-α(pg/ml)65.72±6.90 149.08±13.39**123.85±16.79#IL-6(pg/ml)36.60±4.60 90.20±9.57**75.14±10.39#STING 1.00±0.39 2.70±0.54**1.94±0.50#P-TBK1/TBK1 1.00±0.09 1.98±0.28**1.55±0.26#P-NF-κB/NF-κB 1.00±0.11 1.89±0.19**1.56±0.21#
膿毒癥引起的急性肺損傷/急性呼吸窘迫綜合征具有高發(fā)病率和高致死率。肺為嬌臟,不耐寒熱,而針刺可調(diào)血氣、通經(jīng)脈,減少肺氣郁滯,使肺腑功能趨于平衡。肺俞為肺臟經(jīng)氣輸注之處,有宣肺平喘之功效,能補益肺氣、通利氣機,而足三里具有補中益氣、通經(jīng)活絡(luò)之功能,“肺俞-足三里”共同配伍使用頻率高。有研究報道電針大鼠足三里穴位和肺俞穴位可以減輕體外循環(huán)引起的急性肺損傷[4];而電針可以改善膿毒癥大鼠的腸道機械屏障功能[5]。因此,本研究選取了足三里和肺俞,發(fā)現(xiàn)電針后處理可以減輕LPS小鼠肺組織炎癥反應(yīng)的形態(tài)學(xué)變化,減少肺組織水腫。膿毒癥引起肺組織凋亡和細胞壞死,而STING可以通過感應(yīng)凋亡或壞死的DNA來觸發(fā)促炎細胞因子和干擾素的分泌進而加重組織的炎癥反應(yīng)。在膿毒癥模型中,我們發(fā)現(xiàn)STING在肺組織的表達量大量增加,而電針足三里和肺俞可以減少膿毒癥小鼠肺組織STING的表達和炎癥反應(yīng)。研究表明電針可以抑制脂多糖引起的膿毒癥大鼠肺組織NF-κB的激活,減輕炎癥因子釋放[6]。而我們的實驗中也證明了電針可以抑制TBK1磷酸化和NF-κB通路激活。
綜上所述,電針可能通過調(diào)控STING及其下游相關(guān)蛋白TBK1和NF-κB信號通路的表達,減輕膿毒癥的小鼠急性肺損傷,本研究為進一步完善電針治療膿毒癥肺損傷提供了理論基礎(chǔ)。