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DATS对LPS诱导ALI小鼠抗氧化功能及ICAM-1表达的影响

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・536・ 中国药理学通报Chinese Pharmacological Bulletin 2012 Apr;28(4):536—9 网络出版时间:2012-3—27 16:15 网络出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detailf34.1086.R.20120327.1615.201204.536_022.html DATS对LPS诱导 小鼠抗氧化功能及ICAM-1表达的影响 娟 ,武新慧 ,王澜涛 ,陈玉红 ,胡振杰 050011;2.邢台医学高等专科学校,河北邢台054000) 朱桂军 ,孟志强 ,李(1.河北医科大学第四医院重症医学科,河北石家庄doi:10.3969/j.issn.1001—1978.2012.04.022 文献标识码:A文章编号:1001—1978(2012)04—0536—04 中国图书分类号:R-332;R284.1;R322.35;R392.12; R563.022.;R563.8 摘要:目的探讨二烯丙基三硫(DATS)对脂多糖(LPS)诱 导急性肺损伤(ALI)小鼠抗氧化功能及细胞间黏附分子一1 (ICAM一1)的影响。方法腹腔注射LPS复制小鼠ALI模 型,实验动物随机分为生理盐水对照组、ALI组、DATS预防 组、DATS治疗组。测定肺系数、肺组织湿/干重量比值(w/ D),以及肺组织丙二醛(MDA)含量、髓过氧化物酶(MPO) 活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性、总抗氧化能力(T—AOC) 活性及ICAM一1的表达。结果ALI组肺系数、肺组织W/D 明显升高,肺组织MDA含量增加,MP0活性升高、SOD活性 及T—AOC活性降低,ICAM一1表达增加;预防性应用DATS可 减轻肺水肿,减少MDA生成,降低MPO活性、增加SOD活 性及T—AOC活性,并使ICAM一1表达减少。DATS治疗组与 ALI组相比,各指标均无明显变化。结论 预防性应用 DATS对LPS诱导的ALI小鼠可发挥抗氧化作用,减轻肺损 伤程度。 关键词:急性肺损伤;二烯丙基三硫;髓过氧化物酶;丙二醛; 超氧化物歧化酶;总抗氧化能力;细胞间黏附分子一1 急性肺损伤(acute lung injury,ALI)的发病机 制复杂,至今尚无特殊有效的治疗方法。肺部氧 抗氧化平衡失调在ALI病程中起重要作用。炎症反 应时的氧化应激是ALI的重要发病机制之一,减少 活性自由基团的产生,保护氧{g/抗氧化平衡,是 Au研究的一个重要方面¨ 。二烯丙基三硫(di— allyl trisulifde,DATS)是大蒜提取物的主要有效成 分,具有明确的抗氧化作用 I4 J。我们前期研究表 明,预防性应用DATS对脂多糖(1ip叩0lysaccharide, LPS)诱导的小鼠具有保护作用 。本研究主要探 收稿日期:2011—11—13,修回日期:2011—12—2O 基金项目:河北省科技攻关资助项目(No 05276101D-65) 作者简介:朱桂军(1972一),男,博士,副主任医师,副教授,硕士生 导师,E-mail:guijunlO@sina.com; 胡振杰(1964一),男,博士,主任医师,教授,硕士生导师, 研究方向:急性肺损伤的防治,通讯作者,Tel:0311- 86095367,E—mail:syicu@vip.sina.com 讨DATS的抗炎及抗ALI作用是否与其抗氧化作用 有关。 1材料与方法 1.1实验动物及分组健康6无热原昆明(KM) 小鼠48只,体质量18~22 g之间,河北省实验动物 中心提供。于控制的条件下饲养,12 h:12 h光.暗 周期,给予标准小鼠饲料。实验动物适应环境后,腹 腔注射脂多糖(1ip0po1ysaccharide,LPS(E.coli O111:B4,Sigma公司)建立小鼠肺损伤模型 j。实 验动物随机分为4组:①ALI组,每天腹腔注射等 体积生理盐水1次,连续注射7 d后,腹腔注射LPS 10 mg・kg~;②DATS预防组,每天腹腔注射DATS (大蒜素注射液,山东鲁抗辰欣药业有限公司,国药 、准字:H20054020,)30 mg+・kg~一次,连续注射7 d 后,腹腔注射LPS 10 mg・kg~;③DATS治疗组,每 天腹腔注射与DATS等体积生理盐水1次,连续注 射7 d后,腹腔注射LPS 10 mg・kg~,之后30 min 再腹腔注射DATS 30 mg・kg~一次;④生理盐水对 照组,每天腹腔注射与DATS等体积生理盐水1次, 连续注射7 d。各组动物(n:6)于注射LPS后2 h、 6 h脱颈处死。留取左肺,测定肺组织湿/干重。将 右肺中叶固定于4%多聚甲醛溶液中,用免疫组化 法检测ICAM一1。再将生理盐水灌洗剩余的右肺,滤 纸吸干,即刻保存于一70 ̄C液氮中,用于测定肺组织 MPO、MDA、SOD、T—AOC。 1.2肺系数、肺组织湿/干重比的测定实验结束 时准确称量小鼠体重。各组动物于2 h、6 h脱颈处 死,迅速开胸取肺脏,吸干表面血污后,称重。再取 左肺,滤纸吸干表面水份,称肺湿重(w),计算肺系 数(肺系数/%:肺重量/体重×100%)。再将肺组 织置于80℃烤箱内烘干72 h至完全脱水,称量肺干 重(D)并计算肺湿干重比(W/D)以估计各组肺组 织水肿程度。 1.3 MPO、MDA、SOD和T-AoC测定 试剂盒 购自南京建成生物医学工程研究所,按试剂盒操作 说明书进行。 1.4肺组织ICAM-1测定及半定量分析 采用免 疫组织化学法检测ICAM一1表达情况。石蜡包埋肺 中国药理学通报Chinese Pharmacological Bulletin 2012 Apt;28(4) -537・ 尸<O.05 US control group; P<0.05∞ALI group Tab 2 The MPO,SOD,T-AOC activity,MDA content and ICAM-1 expression in the lung tissue in diferent groups(x±s,n=6) P<0 05 control group;印<0,05 AU ̄roup 组织切片,常规二甲苯脱蜡,梯度乙醇水化,0.01 2.2肺组织匀浆中反映氧化损伤和抗氧化指标的 mol・L PBS洗3 min×2次。3%过氧化氢室温孵 变化注射LPS后2 h、6 h,ALI组小鼠肺组织匀浆 育10 min消除内源性辣根过氧化物酶活性。抗原 中MPO活性、MDA含量均明显高于对照组(P< 修复后用封闭液室温孵育1 h,洗涤后滴加一抗(兔 0.05),SOD活性和T.AOC活性则明显低于对照组 抗鼠ICAM一1单克隆抗体,北京博奥森生物技术有 (P<0.05)。预防性给予DATS与ALI组相比较, 限公司),37℃孵育2 h,PBS冲洗3遍。亲和素标记 MPO活性、MDA含量明显降低(P<0.05),而SOD 的二抗室温孵育2 h,PBS冲洗3遍,辣根过氧化物 活性及T.AOC活性明显升高(P<0.05),DATS治 酶标记的卵亲蛋白一亲和素复合物室温孵育1 h, 疗组与ALI组相比,4项指标差异均无显著性(P> PBS冲洗4遍,每次5 min,DAB显色。梯度乙醇脱 0.05).见Tab 2。 水、二甲苯透明,中性树脂封片。利用HMIAS一2000 2.3肺组织ICAM-1的表达变化 对照组肺组织 高清晰度彩色医学图像分析软件进行分析,以平均 ICAM.1表达大部分位于气道粘膜上皮细胞,只有少 光密度为指标,每个时间点每组随机抽取不同切片 数血管内皮细胞呈棕黄色的阳性着色分布,染色较 5张,每张切片于光镜下(10×40)随机选取5个视 浅淡,阳性信号较弱。ALI组小鼠在注射LPS后2 h 野,测定平均光密度值取平均值,反映ICAM-1的表 及6 h,肺组织ICAM.1阳性细胞分布明显增多,在 达强度。 气道粘膜上皮细胞和血管内皮细胞均可见深黄色阳 1.5统计学分析用SPSS13.0统计分析软件进行 性表达,且染色程度加深。DATS预防组的ICAM一1 统计学分析,数据用.Tf±s表示,多组均数比较行单 阳性表达介于LPS组和对照之间。图像分析证明, 因素方差分析(ANOVA),两两比较用最小显著差法 Au组ICAM一1的平均光密度较对照组升高(P< (1east significant difference,LSD);两组均数比较行 0.05),DATS预防组ICAM一1的平均光密度较ALI 样本t检验(independent—samples t test)。 组降低(P<0.05),DATS治疗组较ALI组差异无显 2结果 著性(P>0.05)。见Fig 1、2,Tab 2。 2.1肺系数及肺W/D的变化 ALI组,2 h肺系 3讨论 数、肺W/D较对照组无明显变化,6 h肺系数、肺 本研究结果表明,给小鼠腹腔注射LPS后6 h肺 W/D较对照组升高(P<0.05),表明出现肺水肿。 系数、肺组织W/D较对照组升高,表明出现了明显的 6 h时,DATS预防组肺系数、肺W/D与ALI组相比 肺水肿,证实ALI模型复制成功。预防性应用DATS 下降(P<0.05),表明肺水肿有所减轻。但DATS 可降低肺系数及肺组织W/D,说明DATS减轻了Au 治疗组与ALI组相比肺系数、肺W/D无明显改善 的肺水肿程度。这种作用是否与其抗氧化作用有关 (P>0.05)。见Tab 1。 呢?我们进一步观察了氧化应激指标的变化。 1_ ]1J ]1 ]J 中国药理学通报Chinese Pharmacological Bulletin 2012 Apr;28(4) ・539・ red blood cells[J].Food Chem Toxicol,2001,39(6):563—9. [8]Bradley P P,Priebat D A,Christensen R D,et a1.Measurement of Liu K L,Chen H W,Wang R Y,et 1a.DATS reduces LPS—induced cutaneous inflammation:estimation of neutrophil content with an iNOS expression,NO production,oxidative stress,and NF-kap— enzyme marker[J].JInvest Derrnatol,1982,78(3):206—9. paB activation in RAW 264.7 macrophages[J].J Agric Food [9]Sun B,Sun H,Liu C,et a1.Role of CO-releasing molecules lib— Chem,2006,54(9):3472—8. crated CO in attenuating leukoeytes sequestration and inflammatory 朱桂军,李淑瑾,胡振杰,等.DATS通过NF—KB抑制LPS诱 responses in the lung of thermally injured mice[J].J Surg Res, 导小鼠肺泡巨噬细胞促炎细胞因子表达[J].中国药理学通 2007,139(I):128—35. 报,2007,23(12):1580—4. 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[13]Doreswamy K,Shrilatha B,Rajeshkumar T,et a1.Nickel—induced Wang L,Liu W,Liao L L,et a1.Influence of desipramine on li- oxidative stress in testis of mice:evidence of DNA damage and popolysaecharide induced acute lung injury in mice[J].Chin genotoxic effects[J].JAndrol,2004,25(6):996—1002. Pharmacol Bull,2010,z6(1):63—5. The effect of DATS on antioxidant function and ICAM-1 expression in LPS.induced ALI mice ZHU Gui-jun ,MENG Zhi.qiang ,LI Juan ,Wu Xin—hui ,WANG Lan—tao ,CHEN Yu.hong ,HU Zhen-jie (1.Intensive Care Unit,the Fourth Hospital ofHebei Medical University,Shiifazhuang 050011,China; 2.Xingtai Medical College,Xingtai Hebei 054000,China) Abstract:Aim To investigate the effect of diallyl tri- ICAM一1 expression were also elevated in lung tissues. sulifde(DATS)on myel0peroxidase(MPO),malond— However,pretreatment with DATS resulted in the de— ialdehyde(MDA),superoxide dismutase(SOD),to— crease of pulmonary coefficient and W/D.Compared tal antioxidant capacity(T—AOC)and intercellular ad— with ALI group,the MPO activity,MDA content in hesion molecule一1(ICAM一1)in lipopolysaccharide DATS pretreatment group were significantly lower,the (LPS)一induced acute lung injury(ALI)mice.Meth- SOD and T—AOC activity were signiifcantly higher,and ods The mice were randomly divided into saline con- the ICAM一1 expression was decreased.But there were trol group,AU group,DATS pretreatment group,and no significant differences between DATS treatment DATS treatment group.The lung coefifcient and the group and ALI group.Conclusion Pretreatment with lung wet/dry weight ratio(W/D)were detected.The DATS can lighten lung injury through anti—oxidative activity of MPO,SOD,T—AOC and MDA content in effect in LPS—induced ALI mice. lung tissues were measured.The expression of ICAM一1 Key words:acute lung injury(ALI);diallyl sulifde in lung tissues was detected by immunochemistry.Re- (DATS);myeloperoxidase(MPO);malondialdehyde suits In ALI group after LPS injection,the pulmonary (MDA),superoxide dismutase(SOD),total antioxi— coefficient and W/D were increased.The activity of dant capacity(T-AOC);intercellular adhesion mole— MPO was increased,whereas the activity of SOD and cule.1(ICAM.1) T.A0C was both decreased.The MDA content and the 

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