摘要
目的:通过构建脂多糖(LPS)所致的体内外急性肺损伤(ALI)模型,从内质网应激和氧化应激两个通路探讨锌离子转运蛋白-14(Slc39a14)在LPS所致的ALI中的作用;初步探索脂肪组织与肥胖相关基因(FTO)与Slc39a14的关系,从而为LPS所致的急性肺损伤(ALI)/急性呼吸窘迫综合征(ARDS)提供可能的干预手段。 方法:利用LPS诱导构建ALI小鼠模型和体外细胞模型;肺组织H&E染色、肺损伤评分、肺湿/干重比(W/Dratio)实验测定肺组织的病理损伤程度;siRNA转染试剂敲低细胞内Slc39a14表达量,检测细胞中内质网应激、氧化损伤及炎症相关指标;使用FTO转基因小鼠检测内质网应激、氧化损伤及炎症相关指标检测的变化。通过Westernblot测定内质网应激和氧化损伤相关指标(Bip、CHOP、HO-1、p62);qPCR检测炎症相关指标(IL-Iβ、IL-6、TNF-α、CCL-2)。 结果:(1)LPS处理引起小鼠ALI:小鼠肺部暴露于LPS后,Hamp;E染色显示肺部中性粒细胞等炎症细胞浸润肺泡空间,肺泡壁增厚,肺泡结构部分消失;肺损伤评分逐渐升高;肺组织湿/干比明显上升。表明LPS造成了小鼠急性肺部损伤。(2)LPS处理引起小鼠肺部急性炎症:小鼠肺部暴露于LPS后炎症因子(IL-1β、IL-6、TNF-α、CCL-2)含量明显上升。(3)LPS处理引起细胞炎症:细胞经LPS处理后,炎症因子(IL-1β、IL-6、TNF-α、CCL-2)含量明显上升。(4)在LPS诱导的体内外ALI中,内质网应激和氧化应激被激活:Westernblot结果显示,LPS处理使肺组织和细胞中内质网应激、氧化应激通路相关蛋白(Bip、CHOP、HO-1、p62)表达增加,表明LPS激活了小鼠肺部和细胞中内质网应激、氧化应激通路。(5)LPS处理导致小鼠肺部和细胞中Slc39a14表达改变:小鼠肺部和细胞经LPS处理后通过Westernblot和qPCR检测,发现Slc39a14的蛋白水平和mRNA的水平均成上升趋势。(6)Slc39a14调控由LPS诱导的内质网应激和氧化应激:RAW264.7细胞中Slc39a14表达下调后,Westernblot检测细胞中内质网应激和氧化应激通路相关指标,结果显示Slc39a14下调可降低Bip、CHOP、HO-1、p62蛋白表达量。(7)LPS介导的内质网应激和氧化应激调控炎症:细胞中内质网应激和氧化应激通路相关指标(Bip、CHOP、HO-1、p62)下调后,通过qPCR检测炎症因子(IL-1β、IL-6、TNF-α、CCL-2),发现炎症因子含量有所下降,说明LPS介导的内质网应激和氧化应激可以调控由LPS诱导的ALI炎症反应。(8)LPS处理可能引起细胞发生m6A修饰:LPS处理引起细胞中FTO表达下降,m6A水平上升。(9)FTO敲入和敲低转基因小鼠影响由LPS诱导的肺部损伤和炎症:FTO过表达可降低Bip、CHOP、HO-1、p62蛋白生成含量;通过qPCR检测炎症因子IL-1β,发现IL-1β含量有所下降。而敲低FTO可增加Bip、CHOP、HO-1、p62蛋白生成含量;通过qPCR检测炎症因子IL-1β,发现炎症因子IL-1β含量有所上升。 结论:FTO通过调控Slc39a14来影响内质网应激和氧化应激两条通路,进而调节LPS所致的ALI炎症反应,这种机制可能是由于FTO介导的m6A去甲基化修饰。