细颗粒物加剧慢性阻塞性肺疾病小鼠肺泡巨噬细胞吞噬功能缺陷的PI3Kδ－RhoA细胞骨架机制

作者：夏强; 胡淑婷; 曾晓丽; 包海荣; 刘晓菊^*

来源：中华医学杂志, 2017, 97(24): 1893-1898.

• 肺疾病, 慢性阻塞性
• 颗粒物
• 巨噬细胞, 肺泡
• 细胞骨架
• 小鼠

目的探讨细颗粒物(PM2.5)加剧慢性阻塞性肺疾病(简称慢阻肺)小鼠肺泡巨噬细胞(AM)吞噬功能缺陷的磷脂酰肌醇3-激酶δ(PI3Kδ)-Ras同源基因家族成员A(RhoA)细胞骨架机制。方法 40只小鼠按随机数字表法分为健康对照组、慢阻肺组、健康PM2.5组、慢阻肺PM2.5组各10只。采用香烟烟雾暴露法建立慢阻肺小鼠模型, 健康PM2.5组及慢阻肺PM2.5组小鼠连续雾化吸入PM2.5(588 μg/m3) 90 d。不连续密度梯度离心法分离AM;流式细胞术检测AM吞噬异硫氰酸荧光素标记大肠杆菌(FITC-E.coli)能力, 用平均荧光强度(MFI)和吞噬阳性细胞百分比(吞噬%)表示;实时荧光定量PCR和Western印迹法检测AM mRNA和蛋白的表达;小G蛋白活性检测试剂盒检测RhoA活性;激光共聚焦显微镜观察AM细胞骨架。结果慢阻肺组和健康PM2.5组MFI和吞噬%[4 512±517、(32.19±4.57)%和7 631±585、(50.78±4.58)%]均显著低于健康对照组[9 857±1 042、(68.53±2.88)%], 且慢阻肺PM2.5组[3 121±393、(21.90±2.58)%]均显著低于慢阻肺组(均P<0.01)。慢阻肺组和健康PM2.5组PI3Kδ mRNA、蛋白表达(3.41±0.54、0.84±0.08和1.52±0.35、0.71±0.11)均显著高于健康对照组(1.00±0.00、0.57±0.07)(均P<0.05), 且慢阻肺PM2.5组(5.53±0.42、1.17±0.25)均显著高于慢阻肺组(均P<0.01)。慢阻肺组和健康PM2.5组RhoA mRNA、蛋白表达及活性(0.70±0.07、0.41±0.10、0.70±0.06和0.84±0.06、0.46±0.11、0.87±0.07)均显著低于健康对照组(1.00±0.00、0.56±0.09、1.19±0.09)(均P<0.05), 且慢阻肺PM2.5组(0.42±0.05、0.31±0.06、0.44±0.04)均低于慢阻肺组(均P<0.01)。AM细胞骨架:健康对照组伪足伸出长而密集, 细胞可见明显膜皱褶;慢阻肺组和健康PM2.5组伪足伸出短且稀疏, 细胞轻微变形;慢阻肺PM2.5组伪足伸出障碍, 细胞形态僵硬, 吞噬FITC-E.coli能力明显受损。基础状态及PM2.5干预后, PI3Kδ mRNA、蛋白表达与RhoA mRNA、蛋白表达及活性均呈负相关(均P<0.01), PI3Kδ mRNA、蛋白表达与MFI均呈负相关(均P<0.05), RhoA mRNA、蛋白表达及活性均与MFI均呈正相关(均P<0.05)。结论 PM2.5过度活化PI3Kδ, 抑制RhoA活性致细胞骨架异常重排加剧慢阻肺小鼠AM吞噬功能缺陷。

• 单位
  兰州大学第一医院