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摘要
目的评价血红素氧合酶-1(HO-1)在小鼠内毒素急性肺损伤中的作用及其与调控线粒体质量控制的关系。方法清洁级健康雄性成年C57BL/6小鼠, 基于CRISPER/Cas9开发的EGE系统制备HO-1诱导性基因敲除小鼠, 并构建HO-1过表达腺病毒载体诱导HO-1基因过表达小鼠, 6～8周龄, 体重20～25 g, 采用随机数字表法, 将野生型C57BL/6(WT)、HO-1基因敲除型小鼠(HO-1-/-)和HO-1基因过表达型小鼠(HO-1+/+)分别分为2组(n=6):对照组(WT组、HO-1-/-组和HO-1+/+组)和内毒素急性肺损伤组(ALI组、HO-1-/-+ALI组和HO-1+/++ALI组)。经尾静脉注射LPS 15 mg/kg制备小鼠内毒素急性肺损伤模型, 各对照组给予等容量生理盐水。给予LPS或生理盐水后12 h时处死小鼠取肺组织, 光镜下观察肺组织病理学结果并进行肺损伤评分, 测定肺组织还原型谷胱甘肽(GSH)和氧化型谷胱甘肽(GSSG)含量, 计算GSH/GSSG比值, 透射电镜下观察线粒体超微结构, 测定线粒体膜电位(MMP)水平, 采用Western blot法测定HO-1、线粒体质量控制相关蛋白线粒体融合蛋白2(Mfn2)、动力相关蛋白1(Drp1)、过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1α(PGC-1α)、核呼吸因子1(NRF1)、线粒体自噬标志蛋白PTEN诱导激酶1(PINK1)和E3泛素-蛋白连接酶(Parkin)的表达, 观察小鼠12 h生存情况。结果与对照组(WT组、HO-1-/-组和HO-1+/+组)比较, 内毒素急性肺损伤组(ALI组、HO-1-/-+ALI组和HO-1+/++ALI组)小鼠12 h生存率和MMP降低, 肺损伤评分增加, GSH含量和GSH/GSSG比值降低, GSSG含量升高(P<0.05);与ALI组比较, HO-1-/-+ALI组小鼠12 h生存率和MMP降低, 肺损伤评分增加, GSH含量和GSH/GSSG比值降低, GSSG含量升高, HO-1、Mfn2、PGC-1α、NRF1、PINK1和Parkin表达下调, Drp1表达上调, HO-1+/++ALI组小鼠12 h生存率和MMP升高, 肺损伤评分降低, GSH含量和GSH/GSSG比值升高, GSSG含量降低, HO-1、Mfn2、PGC-1α、NRF1、PINK1和Parkin表达上调, Drp1表达下调(P<0.05)。与WT组比较, HO-1-/-组肺组织HO-1表达下调, HO-1+/+组肺组织HO-1表达上调, ALI组肺组织HO-1、Drp1、PINK1和Parkin表达上调, Mfn2、PGC-1α和NRF1表达下调(P<0.05)。结论 HO-1参与了小鼠内毒素急性肺损伤的过程, 与调控线粒体质量控制有关。
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单位天津医科大学; 天津市南开医院
