PM2.5激活内质网应激诱导肺组织细胞凋亡对慢性阻塞性肺疾病大鼠的影响

作者：薛丹; 刘学军; 杜毓锋; 王婷婷; 朱家宁; 刘丽芳

来源：国际呼吸杂志, 2016, 36(12): 907-914.

• PM2.5
• 慢性阻塞性肺疾病
• 内质网应激
• 凋亡

目的探讨PM2.5的暴露是否激活内质网应激诱导肺组织细胞凋亡及其对COPD大鼠的影响。方法将40只健康的雄性SD大鼠[体质量为(200±20)g]按随机数字表法分为对照组(N组)、PM2.5组(P组)、COPD模型组(C组)、COPD+PM2.5组(C+P组)。采取熏烟联合两次气管内注入脂多糖(LPS)(200μg/100μl)法建造COPD大鼠模型,C+P组在构建COPD模型基础上给予气管内注入PM2.5混悬液(5 mg/kg,体积0.25 ml/kg),P组大鼠给予气管内注入等量PM2.5混悬液,N组给予气管内滴注相同体积生理盐水。模型建立结束后,检测各组大鼠的肺功能;行HE染色,观察各组肺组织病理学改变;TUNEL法测定肺结构细胞的凋亡程度;免疫组织化学检测肺组织中GRP78、ATF6和CHOP蛋白的表达;Real-time RT-PCR检测CHOPmRNA表达水平。结果①肺功能:C+P组FEV0.3/FVC(%)、呼气峰流速均较其余3组显著降低(P<0.05),C组与P组及N组比较明显下降(P<0.05),而P组与N组比较结果尚不能认为差异有统计学意义(P>0.05)。②HE染色:N组大鼠肺组织结构正常;P组肺组织结构基本比较完整,肺泡间隔破坏不明显,与N组比较,支气管管壁周围有明显的炎性细胞浸润;C组肺组织结构不完整,破坏明显,肺泡壁变薄、断裂,肺泡腔扩大,有的融合成肺大疱,支气管黏膜上皮细胞坏死、部分脱落,管壁周围有大量的炎性细胞浸润;C+P组肺组织结构破坏程度较C组更加严重。③肺组织细胞凋亡:P组、C组、C+P组细胞凋亡率均较N组升高(P<0.05),其中C组凋亡率明显高于P组(P<0.05),C+P组较C组进一步升高(P<0.05)。④免疫组织化学:GRP78、ATF6和CHOP均主要表达于支气管上皮细胞、肺泡上皮细胞及血管内皮细胞,而前两者主要表达于胞浆内,后者主要表达于胞核内。N组肺组织中GRP78、ATF6和CHOP蛋白均无明显表达或极少量表达,而在P组、C组及C+P组这三种蛋白的表达均较N组升高(P<0.05),其中C组较P组均显著升高(P<0.05),C+P组较C组均进一步升高(P<0.05)。⑤Real-time RT-PCR结果 :P组、C组及C+P组CHOP mRNA表达含量均较N组增高(P<0.05),其中C组较P组明显增高(P<0.05),C+P组较C组则进一步增高(P<0.05)。结论 PM2.5暴露可激活内质网应激途径诱导肺组织细胞凋亡,从而促进COPD加重和发展。

• 单位
  山西医科大学第一医院