论文部分内容阅读
目的通过体内染尘制备大鼠矽肺模型和体外细胞培养实验,探讨:1.在大鼠矽肺的发生过程中AM内是否存在自噬的激活;2. BMSCs移植对AM自噬的调控影响;3. BMSCs对AM自噬的调控与PI3K-AKT-mTOR-P70S6K信号通路的关系。方法1.动物分组及模型制备:90只SPF级雄性SD大鼠(体质量180~220g)随机分为三组:模型对照组(control group)、矽肺模型组(model group)、BMSCs治疗组(BMSCs treatment group);5只SPF级雄性SD大鼠(3~5周龄,体质量100~120g)用于BMSCs分离及培养。采用非暴露式一次性气管灌注法制备大鼠矽肺模型,一次性灌注灭菌氯化钠溶液与SiO2粉尘混悬液(50mg/ml)1.0ml;模型对照组灌注灭菌氯化钠溶液1.0ml;BMSCs治疗组于造模24h后经尾静脉注入BMSCs混悬液1.0ml,约3×106个细胞。2.检测指标及方法:①BMSCs的鉴定:流式细胞仪检测BMSCs表面标记物CD29,CD45,CD54,CD106的表达;②一般形态学观察:苏木素-伊红(HE)染色观察AM形态;③免疫细胞化学染色法检测LC-3,Beclin-1,mTOR,P70S6K的表达及分布;④免疫印迹法检测LC-3,Beclin-1,mTOR,P70S6K的蛋白表达量;⑤透射电镜观察自噬体的形成。3.定量测定及统计学分析:免疫细胞化学阳性细胞阳性度强弱用Image-ProPlus6.0数码医学图像分析系统半定量分析测定,以积分光密度值(IOD值)来表示。蛋白定量用Image J医学图像分析系统对PVDF膜上蛋白特异表达条带进行半定量分析,得出平均光密度值(OD值),最后以目标OD值比内参(β-actin)OD值的比值作为分析对象进行比较。实验中所得数据用Excel建库,均用均值±标准差(x±s)表示,用SPSS16.0统计软件进行完全随机设计的单因素方差分析,两组间比较用qq检验,以P<0.05表示差异有统计学意义。结果1. BMSCs的形态学观察结果:BMSCs原代细胞胞体小,基本为均匀梭形或圆形,核居中,偶有宽大扁平的多边形细胞,细胞折光性强,以分散的克隆聚集方式增殖。10d后原代细胞95%融合,此时进行传代,细胞传至第三代,形态更为均一,呈梭形成纤维细胞样。2. BMSCs表面标记物表达的鉴定结果:结果显示细胞CD29、CD106抗体阳性表达率分别为75.04%、75.49%,为阳性表达,CD45、CD54抗体阳性表达率分别为4.07%、4.85%,为阴性表达。3. AM的形态学观察结果:HE染色结果显示模型对照组AM圆形或椭圆形,结构清晰,轮廓清楚,形态均一,未见矽尘吞噬颗粒。与模型对照组相比,矽肺模型组AM体积增大,圆形、椭圆形或不规则形,形态不均一,细胞轮廓不清,部分细胞可看到毛刺样突起,细胞核位于细胞中央或一侧,胞质更加疏松丰富,部分细胞胞质内可见吞噬的矽尘颗粒。BMSCs治疗组与矽肺模型组相比,AM受损程度有所减轻,细胞形态不均一。4.免疫细胞化学染色结果:模型对照组LC-3,Beclin-1仅有微弱表达,呈现淡棕黄色。与模型对照组相比,矽肺模型组在各时间点的阳性表达均增强(P<0.05),并且其表达变化呈现出时间依赖性变化趋势,随着时间延长,表达强度逐渐增加,其表达至14d时达高峰(P<0.05),28d时有所降低,但仍高于模型对照组的表达(P<0.05)。与矽肺模型组相比,BMSCs治疗组在各时间点的表达均减弱(P<0.05),但表达趋势未变。模型对照组mTOR,P70S6K蛋白有一定量表达,呈现棕褐色。与模型对照组相比,矽肺模型组在各时间点的阳性表达均减弱(P<0.05),并且其表达变化呈现出时间依赖性变化趋势,随着时间延长,表达强度逐渐降低,其14d时表达至低峰(P<0.05),28d时有所回升,但仍低于模型对照组的表达(P<0.05)。与矽肺模型组相比,BMSCs治疗组在各时间点的表达均增强(P<0.05),但表达趋势未变。5. Western blot检测结果:在模型对照组LC-3,Beclin-1蛋白仅有微量基础表达,且各时间点间表达无明显变化。矽肺模型组和BMSCs治疗组LC-3,Beclin-1动态表达与免疫细胞化学检测结果相吻合。在模型对照组mTOR,P70S6K蛋白有一定量的基础表达,且各时间点间表达无明显变化。矽肺模型组和BMSCs治疗组mTOR,P70S6K动态表达与免疫细胞化学检测结果相吻合。6.透射电镜结果:模型对照组AM胞质内细胞器丰富,完整,细胞基质均匀一致,溶酶体丰富,线粒体结构完整,核仁清晰,核膜完整、连续,核染色质分布正常。矽肺模型组AM胞质内可见SiO2吞噬颗粒,在细胞核周围,线粒体附近,有双层膜包被的圆形或椭圆形自噬体形成,可见双层膜结构的自噬前体,呈新月形或杯状。结论1.在大鼠矽肺的发生发展过程中AM内存在自噬的激活,AM自噬参与了矽肺的病理进程;2. BMSCs移植可以抑制AM内自噬的过度激活;3. BMSCs通过调控PI3K-AKT-mTOR-P70S6K信号通路,最终抑制AM自噬。