PBEF对HPMEC和A549细胞的影响及对ARDS发病机制的研究

作者：王熙宇; 周发春; 罗子国; 刘欣; 刘畅

来源：重庆医科大学学报, 2018, 43(07): 899-906.

DOI：10.13406/j.cnki.cyxb.001787

• 前B细胞克隆增强因子
• 急性呼吸窘迫综合征
• 细胞凋亡
• 水通道蛋白-1

目的:探讨前B细胞克隆增强因子(pre-B cell colony enhancing factor,PBEF)在急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome,ARDS)发病机制中的作用。方法:体外培养人肺微血管内皮细胞株(HPMEC)和人肺泡Ⅱ型上皮细胞株(A549),采用不同浓度(0、50、100、500、1 000、2 000 ng/mL)重组人PBEF(r PBEF)分别作用于细胞,采用四甲基偶氮唑(methyl thiazolyl tetrazolium,MTT)法检测细胞活性。选用100和1 000 ng/mL r PBEF刺激细胞,并设置空白对照组,采用流式细胞术法检测细胞周期和细胞凋亡率;采用透射电子显微镜观察细胞凋亡的形态学变化;采用蛋白印迹法检测半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3(caspase-3)、B细胞淋巴瘤/白血病-2基因(B-cell lymphoma/leukemia-2 gene,Bcl-2)的蛋白表达水平;采用实时荧光定量PCR法和蛋白印迹法检测水通道蛋白-1(aquaporin 1,AQP1)、白细胞介素-8(interleukin-8,IL-8)、白细胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)的mRNA和蛋白表达情况。结果:100、500、1 000、2 000 ng/mL r PBEF组相比空白对照组明显抑制了细胞活性(P<0.05)。流式细胞仪检测可见,与对照组[HPMEC:(19.347±2.052)%;A549:(17.297±0.800)%]比较,100和1 000 ng/mL r PBEF组细胞S期百分比[HPMEC:(43.847±1.272)%、(63.300±2.102)%;A549:(36.247±2.045)%、(46.400±1.346)%]明显增多(P=0.000);与对照组[HPMEC:(8.433±0.600)%;A549:(3.877±0.666)%]相比,100和1 000 ng/mL r PBEF组细胞凋亡率[HPMEC:(11.317±0.533)%、(15.227±0.637)%;A549:(6.120±0.439)%、(8.633±0.497)%]明显升高(PHPMEC=0.001,PHPMEC=0.000;PA549=0.002,PA549=0.000)。1 000 ng/mL r PBEF处理细胞后透射电子显微镜下可见典型凋亡细胞和凋亡小体。同时,与对照组[HPMEC:(1.279±0.077);A549:(2.824±0.129)]相比,100和1 000 ng/mL r PBEF组Bcl-2蛋白表达水平[HPMEC:(0.418±0.043)、(0.190±0.012);A549:(1.276±0.212)、(0.601±0.164)]明显下调(均P=0.000),而caspase-3蛋白表达水平[HPMEC:(0.763±0.030)、(1.170±0.056);A549:(0.217±0.010)、(0.375±0.032)]较对照组[HPMEC:(0.459±0.032);A549:(0.114±0.007)]明显升高(PHPMEC=0.000,PHPMEC=0.000;PA549=0.001,PA549=0.000);AQP1 mRNA和蛋白表达水平明显下降[mRNA:HPMEC(0.543±0.113)、(0.287±0.093)vs.(1.050±0.155)(P=0.002,P=0.000);A549(0.823±0.104)、(0.463±0.184)vs.(1.317±0.215)(P=0.013,P=0.001);蛋白:HPMEC(0.494±0.038)、(0.233±0.030)vs.(0.824±0.067)(均P=0.000);A549(0.850±0.157)、(0.484±0.118)vs.(1.344±0.136)(P=0.005,P=0.000)],而IL-8、IL-1β基因和蛋白表达水平明显升高(P<0.05)。结论:PBEF可能通过下调Bcl-2基因表达,使caspase-3表达水平增加,从而诱导HPMEC和A549细胞凋亡,并通过下调AQP1表达参与急性呼吸窘迫综合征的发生发展。

• 单位
  重庆医科大学; 生命科学研究院; 重庆医科大学附属第一医院