细胞焦亡通路关键分子在劳力型热射病大鼠肝损伤中的作用

作     者：林丽芳 

作者单位：福建医科大学 

学位级别：硕士

导师姓名：李东良

授予年度：2021年

学科分类：1002[医学-临床医学] 10[医学] 

主      题：劳力型热射病 肝损伤 焦亡 Caspase-1 GSDMD 

摘      要：目的:通过建立劳力型热射病肝损伤大鼠模型,检测肝组织细胞焦亡通路关键分子半胱氨酸天冬氨酸酶-1（cysteine aspartase-1,Caspase-1）、gasdemin D（GSDMD）表达情况和下游炎症因子血清IL-1β和IL-18水平,探讨细胞焦亡在劳力型热射病（exertional heat stroke,EHS）肝损伤中的作用。方法:构建劳力型热射病肝损伤的动物模型:经过前期的跑步训练在正式实验前选出能够在跑步机上进行跑步的SD大鼠24只,随机分成EHS组和正常对照组,每组各12只。EHS组在温度为35±2℃和湿度为80%±10%的环境下跑步,跑步机速度为29 m/min。当核心体温达到热射病标准,表示模型建立成功,并采血、处死动物、切取肝脏,标本按检测要求处理后检测相关指标。正常对照组在常温常湿条件下照常饲养。用全自动生化分析仪检测大鼠血中谷丙转氨酶（alanine transaminase,ALT）、谷草转氨酶（aspartate transaminase,AST）水平。酶联免疫吸附法（enzyme linked immunosorbent assay,ELISA）检测大鼠血清IL-1β和IL-18水平;常规H-E染色观察肝组织的病理改变;RT-q PCR检测大鼠肝组织Caspase-1、GSDMD的m RNA表达;蛋白免疫迹（Western blotting）检测Caspase-1、GSM-D在大鼠肝组织中的表达,用目的蛋白的条带灰度值与内参（β-actin）的条带灰度值的比值代表目的蛋白的相对表达水平。结果:（1）EHS组即劳力型热射病大鼠模型均建立成功,核心体温（直肠温度）均≥42.5℃,平均为42.6（42.6,42.8）℃,达到EHS的运动时间为30.7±7.0min。（2）肝功能:ALT:EHS组明显高于正常对照组（52.5（49.5,62.5）U/L vs 48.9（39.6,54.2）U/L）两组相比差异具有统计学意义（z=-2.022,p=0.045）。AST:EHS组明显高于正常对照组,160.5（124.0,186.8）U/L vs 125.4（116.9,150.5）U/L,两组相比差异具有统计学意义（z=-2.194,p=0.028）。（3）血清炎症因子:IL-1β:EHS组血清IL-1β水平明显升高（446.0±190.4pg/m L vs53.9±41.8pg/m L）,与正常对照组相比差异具有统计学意义（t=6.968,p0.001）。IL-18:EHS组血清IL-18水平明显升高（66.2±24.0pg/m L vs 22.5±6.7pg/m L）与正常对照组相比差异具有统计学意义（t=6.058,p0.001）（4）肝组织病理:EHS组大鼠肝脏组织肝血窦充血,肝细胞水肿,部分呈嗜酸性改变、坏死和炎症细胞浸润,正常对照组大鼠肝组织病理无异常改变。（5）焦亡相关基因m RNA在肝脏组织中的表达:Caspase-1:EHS组Caspase-1m RNA表达明显升高（2.7±1.5 vs 0.5±0.3）,与正常对照组相比差异具有统计学意义（t=4.852,p0.001）。GSDMD:EHS组GSDMD基因m RNA表达明显高于对照组（9.3±3.6 vs 0.6±0.4）,两组比较差异具有统计学意义（t=8.373,p0.01）。（6）焦亡相关蛋白在肝脏组织中的表达:EHS组Caspase-1蛋白表达水平明显升高（5.91±1.62 vs1.05±0.36）,与正常对照组相比差异具有统计学意义（t=5.846,p=0.01）。GSDMD:EHS组GSDMD蛋白的表达明显升高（0.62±0.12 vs 0.37±0.02）,与正常对照组相比差异具有统计学意义（t=3.779,p=0.009）。结论:劳力型热射病大鼠肝组织中细胞焦亡关键分子Caspase-1和GSDMD表达明显升高,血清IL-1β、IL-18浓度明显升高,表明细胞焦亡在劳力型热射病肝组织损伤中发挥重要作用,这可能是劳力型热射病肝损害的重要机制之一。