氫氣通過上調(diào)HO-1的表達減輕膿毒癥小鼠肺損傷.pdf

1、目的：
　　膿毒癥是由感染所致的全身炎癥反應(yīng)綜合征（SIRS），是臨床常見的危重癥。急性肺損傷（ALI）是其嚴重并發(fā)癥，死亡率較高。氫氣（H2）無色、無嗅、無味，是目前自然界中最小的分子，近年來發(fā)現(xiàn)其具有抗氧化、抗炎、抗凋亡等特征，對多種疾病具有治療作用。血紅素氧合酶1（HO-1），也被稱為熱休克蛋白32（hsp32），是一種抗氧化酶，廣泛分布于組織細胞中。本課題組前期研究表明，含氫培養(yǎng)液通過調(diào)節(jié)HO-1的表達，發(fā)揮對巨噬細胞過度

2、炎癥反應(yīng)的作用。而其在氫氣減輕膿毒癥小鼠ALI中的作用，尚不十分清楚。本研究擬探討氫氣吸入對膿毒癥小鼠肺組織HO-1表達的影響，為明確其治療機制提供參考。
　　方法：
　　成年雄性ICR小鼠，體重20～25 g，6周齡，隨機分為6組：假手術(shù)組（sham），假手術(shù)+H2吸入組（sham+H2），重度膿毒癥組（severe sepsis），重度膿毒癥+H2吸入組（severe sepsis+H2），重度膿毒癥+ZnPPIX組（s

3、evere sepsis+ZnPPIX），重度膿毒癥+H2吸入+ZnPPIX組（severe sepsis+H2+ZnPPIX）。采用盲腸結(jié)扎穿孔（CLP）的方法建立重度膿毒癥小鼠模型。H2吸入方案為在假手術(shù)或CLP術(shù)后1 h和6 h分別給予2％H2吸入1 h，余下三組吸入氣體為空氣。severe sepsis+ZnPPIX組及severe sepsis+H2+ZnPPIX組在CLP術(shù)前1 h給予ZnPPIX腹腔注射，劑量為40mg/k

4、g。
　　第一部分：取120只小鼠，采用隨機數(shù)字表法，將其分為上述6組（n=20）。觀察各組小鼠不同時間點（1，2，3，5，7天）的生存率。另取108只小鼠隨機分為上述6組（n=18）。于CLP術(shù)后6 h、12 h及24 h分別處死小鼠，測定各個時間點各組小鼠血清及肺組織勻漿中腫瘤壞死因子α（TNF-α）、高遷移率族蛋白B1（HMGB1）及白細胞介素10（IL-10）的水平。觀察各組小鼠術(shù)后24 h肺組織病理學改變，肺濕/干（W/

5、D）重比及氧合指數(shù)（PaO2/FiO2）的變化。
　　第二部分：另取108只小鼠隨機分為6組（n=18）。于CLP術(shù)后6 h、12 h及24 h分別處死小鼠，采用Western blot免疫印跡法觀察各個時間點各組小鼠肺組織中HO-1、HMGB1以及Nrf2蛋白的表達；采用實時熒光定量聚合酶鏈式反應(yīng)（qPCR）法測定小鼠肺組織HO-l mRNA、HMGB1 mRNA以及Nrf2 mRNA的表達；采用膽紅素生成法測定小鼠肺組織中HO

6、-1的活性。最后，用免疫熒光的方法觀察CLP術(shù)后24 h小鼠肺組織中HMGB1表達的變化。
　　結(jié)果：
　　第一部分：假手術(shù)組及假手術(shù)+H2吸入組小鼠生存率為100%。在重度膿毒癥組小鼠中，小鼠生存率由24 h的85%降至48 h的40%；氫氣吸入可提高重度膿毒癥小鼠的7 d生存率（P<0.05）；而使用ZnPPIX后，小鼠生存率降低（P<0.05）。與假手術(shù)組相比，重度膿毒癥小鼠肺組織病理學評分、W/D比值增加，PaO2/

7、FiO2降低（P<0.05），氫氣吸入可明顯緩解這些變化（P<0.05），使用ZnPPIX后，肺組織損傷加重（P<0.05）；此外，氫氣治療可顯著降低重度膿毒癥小鼠血清和肺組織促炎因子TNF-α及HMGB1水平（P<0.05），提高抗炎因子IL-10水平；而使用ZnPPIX后，TNF-α及HMGB1水平升高，IL-10水平降低（P<0.05）。
　　第二部分：與假手術(shù)組相比，術(shù)后6 h、12 h及24 h膿毒癥組小鼠肺組織HO-1

8、、Nrf2蛋白及mRNA表達上調(diào)（P<0.05），HO-1活性升高（P<0.05），吸入氫氣后可以進一步上調(diào)膿毒癥小鼠肺組織 HO-1、Nrf2的表達（P<0.05）及HO-1的活性（P<0.05），且具有時間依賴性。與假手術(shù)組相比，HMGB1蛋白及mRNA表達僅在術(shù)后12 h及24 h顯著升高（P<0.05），氫氣治療可下調(diào)HMGB1的表達（P<0.05），ZnPPIX抑制了HO-1的表達，上調(diào)了HMGB1的表達，同時也逆轉(zhuǎn)了氫氣對膿