PGC-1α在急性肺損傷中的作用及機(jī)制研究.pdf

1、背景與目的：
　　急性肺損傷(ALI)/急性呼吸窘迫綜合征(ARDS)是嚴(yán)重感染、創(chuàng)傷后引起的以呼吸窘迫、難治性低氧血癥、肺順應(yīng)性降低為主要表現(xiàn)的臨床危重癥，其病理表現(xiàn)為急性彌漫性肺組織炎癥、肺泡損傷、肺毛細(xì)血管通透性增加、出血、肺間質(zhì)水腫、透明膜形成、以及大量炎癥細(xì)胞浸潤等[1-4]。目前認(rèn)為ALI/ARDS的實(shí)質(zhì)是炎癥反應(yīng)，其發(fā)病與失控的炎癥反應(yīng)過程密切相關(guān)，是全身炎癥反應(yīng)綜合征(SIRS)導(dǎo)致的多器官功能障礙綜合征(MODS

2、)在肺部的具體表現(xiàn)[6-8]。盡管對ALI/ARDS發(fā)病機(jī)制有著不斷深入的認(rèn)識，但針對ALI/ARDS的有效治療措施及藥物方案仍未取得滿意的效果，其死亡率居高不下，維持在35-50％左右[5]。因此，尋找ALI/ARDS新的治療靶點(diǎn)迫在眉睫。
　　既往研究發(fā)現(xiàn)，在ALI時，PPARγ可通過負(fù)調(diào)控NF-κB的表達(dá)與核易位，抑制炎性因子的釋放，減輕肺部炎癥，從而對肺組織產(chǎn)生保護(hù)作用[16-19]。而PPARγ的激活需要與輔助激活子結(jié)合

3、，PGC-1α最初是作為PPARγ的輔助激活子在棕色脂肪組織中被發(fā)現(xiàn)的，是PPARγ最重要的輔助激活子之一，研究發(fā)現(xiàn)PGC-1α在眾多氧化應(yīng)激及代謝性疾病過程中可上調(diào)PPARγ的表達(dá)，且可通過PPARγ發(fā)揮其生物功能。而在急性肺損傷中，PGC-1α的表達(dá)情況及其對PPARγ的調(diào)控作用尚未見報(bào)道。
　　因此，本課題分別在盲腸結(jié)扎穿孔致膿毒癥肺損傷大鼠模型及LPS刺激肺泡巨噬細(xì)胞的炎癥模型中觀察PGC-1α的表達(dá)變化，再使用高表達(dá)PG

4、C-1α腺病毒載體分別轉(zhuǎn)染肺泡巨噬細(xì)胞和小鼠，進(jìn)一步觀察PGC-1α對PPARγ及下游炎性因子的調(diào)控作用，從而探討PGC-1α在炎癥調(diào)控和急性肺損傷發(fā)病過程中的作用及其機(jī)制。
　　方法：
　　1.通過盲腸結(jié)扎穿孔手術(shù)復(fù)制大鼠膿毒癥肺損傷模型，使用Western Blot和定量PCR檢測在肺損傷不同時程肺組織內(nèi)PGC-1α的表達(dá)。
　　2.使用LPS刺激體外培養(yǎng)的肺泡巨噬細(xì)胞，Western Blot檢測細(xì)胞內(nèi)PGC-1

5、α的表達(dá)。再用高表達(dá)PGC-1α腺病毒載體轉(zhuǎn)染巨噬細(xì)胞后，Western Blot檢測細(xì)胞內(nèi)PPARγ蛋白表達(dá)，定量PCR檢測下游炎性因子IL-1β、IL-6、TNF-αmRNA表達(dá)。
　　3.經(jīng)腹腔注射LPS復(fù)制小鼠ALI模型，用高表達(dá)PGC-1α腺病毒載體轉(zhuǎn)染小鼠，HE染色觀察肺組織病理變化，Western Blot檢測細(xì)胞內(nèi)PPARγ蛋白表達(dá)，定量PCR檢測下游炎性因子IL-1β、IL-6、TNF-αmRNA表達(dá)。
　

6、　結(jié)果：
　　1.膿毒癥肺損傷大鼠肺組織內(nèi)PGC-1αmRNA和蛋白表達(dá)水平較正常對照組和假手術(shù)組明顯降低(P＜0.05)。
　　2.Ad.v+LPS組細(xì)胞內(nèi)PGC-1α、PPARγ蛋白表達(dá)水平較Ad.v組明顯降低(P＜0.05)，Ad.v-PGC-1α組細(xì)胞內(nèi)PPARγ蛋白表達(dá)水平較Ad.v組明顯升高(P＜0.05); Ad.v+LPS組細(xì)胞內(nèi)IL-1β、IL-6、TNF-αmRNA表達(dá)水平較Ad.v組明顯升高(P＜0.0

7、5)，Ad.v-PGC-1α+LPS組細(xì)胞IL-1β、IL-6、TNF-αmRNA表達(dá)水平較Ad.v+LPS組降低(p＜0.05)，Ad.v-PGC-1α+LPS+GW9662組細(xì)胞IL-1β、IL-6、TNF-αmRNA表達(dá)水平較Ad.v-PGC-1α+LPS組升高(p＜0.05)。
　　3.Ad.v+LPS組小鼠肺組織內(nèi)PGC-1α、PPARγ蛋白表達(dá)水平較Ad.v組明顯降低(P＜0.05)，Ad.v-PGC-1α組小鼠肺組織

8、內(nèi)PPARγ蛋白表達(dá)水平較Ad.v組明顯升高(P＜0.05); Ad.v+LPS組小鼠肺組織內(nèi)IL-1β、IL-6、TNF-αmRNA表達(dá)水平較Ad.v組明顯升高(P＜0.05)，Ad.v-PGC-1α+LPS組小鼠肺組織內(nèi)IL-1β、IL-6、TNF-αmRNA表達(dá)水平較Ad.v+LPS組降低(p＜0.05)，Ad.v-PGC-1α+LPS+GW9662組小鼠肺組織內(nèi)IL-1β、IL-6、TNF-αmRNA表達(dá)水平較Ad.v-PGC-

9、1α+LPS組升高(p＜0.05); Ad.v+LPS組與Ad.v組小鼠比較肺組織出現(xiàn)明顯損傷性改變，Ad.v-PGC-1α+LPS組與Adv+LPS組比較，其肺損傷程度明顯減輕，而Ad.v-PGC-1α+LPS+GW9662組較Ad.v-PGC-1α+LPS組肺損傷程度再次加重。
　　結(jié)論:
　　1.膿毒癥肺損傷大鼠肺組織PGC-1α的表達(dá)降低，提示PGC-1α可能參與ALI的發(fā)生發(fā)展過程。
　　2.上調(diào)巨噬細(xì)胞內(nèi)P

10、GC-1α的表達(dá)可增加PPARγ的表達(dá)，從而抑制LPS引起的炎性因子表達(dá)水平的升高，而該作用可被PPARγ特異性拮抗劑GW9662所減弱，提示在體外環(huán)境下PGC-1α可通過PPARγ途徑發(fā)揮抗炎作用。
　　3.上調(diào)小鼠肺組織內(nèi)PGC-1α的表達(dá)可增加肺組織PPARγ的表達(dá)，從而抑制ALI時肺組織內(nèi)炎性因子的升高，肺損傷程度減輕，而該作用可被PPARγ特異性拮抗劑GW9662所減弱，提示在體內(nèi)環(huán)境下PGC-1α亦可通過PPARγ途徑