烟草激活Keap1-Nrf2-HO-1通路调控髓样树突状细胞的活化及红霉素干预的作用

作     者：黄金福 

作者单位：广西医科大学 

学位级别：硕士

导师姓名：钟小宁

授予年度：2022年

学科分类：1002[医学-临床医学] 100201[医学-内科学(含：心血管病、血液病、呼吸系病、消化系病、内分泌与代谢病、肾病、风湿病、传染病)] 10[医学] 

主      题：烟草烟雾暴露 Keap1-Nrf2-HO-1通路 髓样树突状细胞 CSE 活化 

摘      要：COPD的发生发展是多种因素促成的结果,其中烟草烟雾暴露下产生的免疫失衡是COPD发病机制之一。烟草烟雾可直接或间接促进多种免疫细胞(如中性粒细胞、巨噬细胞、树突状细胞和淋巴细胞等)的活化,激活NF-κB和丝裂原活化蛋白激酶信号通路,促进炎症的产生。随着疾病发生发展和抗原性物质的产生,肺部出现大量特异性淋巴细胞浸润,分泌促炎细胞因子诱发进一步免疫反应,导致炎症持续并自我放大,造成肺组织损伤。淋巴细胞的活化、增殖和分化依赖于抗原提呈细胞,尤其是树突状细胞。Nrf2存在于树突状细胞(DCs)中,Nrf2的激活可抑制DCs的活化与成熟。但目前关于Keap1-Nrf2-HO-1信号通路在COPD中的免疫作用尚未阐明。因此,本课题使用烟草相关肺气肿小鼠及小鼠骨髓来源状树突状细胞为研究对象,探讨烟草激活Keap1-Nrf2-HO-1通路调控髓样树突状细胞的活化及红霉素干预的作用。第一部分Nrf2在烟草相关肺气肿小鼠中表达情况及红霉素干预的作用目的和意义:观察Nrf2在烟草相关肺气肿小鼠中的表达情况及红霉素干预的作用。方法:领取5-8周鼠龄的野生型健康雄性C57BL/6小鼠,于广西医科大学实验动物中心处领取。按照随机数字表法将C57小鼠分为空气组、慢性烟草烟雾暴露组、红霉素组,每组各8只。其中,慢性烟草烟雾暴露组在熏箱中烟草烟雾暴露24周,空气组空气暴露24周,红霉素组烟草烟雾暴露12周后,同时给予红霉素(100mg/kg/d)灌胃治疗直至24周。各组小鼠模型建立时间到达时,将各组小鼠处死。取各组小鼠左肺上叶,4%多聚甲醛固定肺组织24小时后常规包埋,切片后HE染色观察各组小鼠肺组织病理改变,并通过计算肺泡平均内衬间隔(Lm)从而评估小鼠肺气肿样改变的程度。留取各组小鼠肺组织,制备肺脏单细胞悬液并用流式细胞术检测肺髓样树突状细胞(m DCs)上Nrf2、NF-κB、CD40、CD86的表达量。结果:(1)小鼠肺部组织切片病理变化显示:空气暴露组小鼠肺泡结构肺泡壁无明显融合、断裂,而烟熏组小鼠肺泡壁变薄,肺泡壁断裂并融合形成较大的肺大疱及肺囊腔,高倍镜下大量炎性细胞浸润,肺泡间内衬间隔明显增大,结果具有统计学差异;红霉素组肺泡结构较烟草烟雾暴露组更为完整,内衬间隔减小,炎性细胞浸润减少,结果具有统计学差异。(2)与空气伪暴露组相比,烟草烟雾暴露组小鼠肺组织中髓样树突状细胞(m DCs)上Nrf2、NF-κB、CD40、CD86表达显著增高,差异具有统计学意义;与烟草烟雾暴露组相比,红霉素组小鼠肺组织中髓样树突状细胞(m DCs)中Nrf2、NF-κB以及表明刺激分子CD40、CD86比例明显下调,差异具有统计学意义。结论:慢性烟草烟雾暴露下小鼠肺髓样树突状细胞活化,这可能与m DCs上Nrf2向细胞核内转移有关,而红霉素可以逆转烟草诱导m DCs上Nrf2的下调从而抑制树突状细胞的活化。第二部分CSE激活Keap1-Nrf2-HO-1通路对小鼠骨髓来源树突状细胞的影响及红霉素干预的作用目的和意义:探讨Keap1-Nrf2-HO-1信号通路是否影响BMDC的活化以及红霉素能否通过Keap1-Nrf2-HO-1信号通路影响髓样树突状细胞的活化。方法:购买小鼠骨髓来源树突状细胞DC2.4细胞株作为研究对象,CCK8检测TBHQ在(0u M,10u M,20u M,50u M,100u M)浓度下细胞的存活率。使用0.3%CSE干预树突状细胞。实验分组包括Control组、CSE组、CSE+TBHQ组、TBHQ组。WB检测各组细胞Keap1、Nrf2、HO-1、NF-κB p65、NF-κB p-p65的表达水平;流式细胞术检测各组细胞上CD40、CD86、Nrf2、NF-κB p-p65的表达情况。采用浓度为10ug/ml的红霉素干预BMDC,CSE的终浓度为0.3%。实验分为3组,分别为Control组、CSE组、CSE+EM组。WB检测各组细胞Keap1、NF-κB p65、NF-κB p-p65的表达;WB检测各组细胞Nrf2、HO-1细胞胞浆及细胞核内的蛋白相对表达量;流式细胞术检测各组细胞Nrf2、NF-κB p-p65及CD40、CD86的表达;实时荧光定量(RTPCR)实验检测CD40mRNA、CD86mRNA、Nrf2mRNA表达量。结果:(1)CCK8结果显示设置的4个浓度对细胞存活的影响无明显差别,选用10u M浓度的TBHQ干预BMDC。(2)与空白对照组相比,CSE组的Nrf2、HO-1表达降低,Keap1、NF-κB p-p65表达升高;与CSE组相比,CSE+TBHQ组Nrf2、HO-1表达增加,Keap1、NF-κB p-p65表达减少;与CSE+TBHQ组相比,TBHQ组Nrf2、HO-1升高趋势更明显,Keap1、