PPARγ轉(zhuǎn)錄阻遏NF—κβ通路抗體外循環(huán)肺損傷的影響及作用機(jī)制

楊威　張小強(qiáng)　董嘯

【摘要】目的：探討過氧化物酶體增殖物激活受體-γ（PPARγ）轉(zhuǎn)錄阻遏NF-κβ通路抗體外循環(huán)肺損傷的影響及其作用機(jī)制。方法：建立體外循環(huán)肺損傷動(dòng)物模型并進(jìn)行分組，對照組大鼠只進(jìn)行麻醉和CPB 插管，不進(jìn)行CPB轉(zhuǎn)流；模型組大鼠進(jìn)行30min 深低溫停循環(huán)；干預(yù)組大鼠經(jīng)舌下靜脈注射0.3mg/kg 過氧化物酶體增殖物激活受體-γ（PPAR-γ）選擇性激動(dòng)劑羅格列酮（ROSI）30min后，進(jìn)行30min 深低溫停循環(huán)，以上每組動(dòng)物10只。應(yīng)用Western blotting檢測三組動(dòng)物肺組織PPAR-γ和NF-κβp65蛋白的表達(dá)；Elisa法檢測三組動(dòng)物血清D-二聚體和熱休克蛋白70（HSP70）水平。結(jié)果：與對照組比較，模型組動(dòng)物PPARγ表達(dá)有所增加，但兩組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），而NF-κβp65表達(dá)明顯升高（P<0.01）；ROSI預(yù)處理后，動(dòng)物PPARγ表達(dá)較模型組明顯升高，而NF-κβp65表達(dá)明顯降低（P<0.01）。與對照組比較，模型組動(dòng)物血清D-二聚體水平明顯升高，而HSP70明顯降低（P<0.01）；ROSI預(yù)處理后，動(dòng)物血清D-二聚體水平明顯降低，而HSP70明顯升高，比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.01）。結(jié)論：PPARγ轉(zhuǎn)錄通過抑制NF-κβ通路對體外循環(huán)肺損傷發(fā)揮保護(hù)作用。

【關(guān)鍵詞】過氧化物酶體增殖物激活受體-γ；核轉(zhuǎn)錄因子-κβ通路；體外循環(huán)；肺損傷

【中圖分類號(hào)】R285.5 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1007-8517（2015）23-0022-02

體外循環(huán)心臟手術(shù)為外科常用治療方法，由于手術(shù)過程常合并全身炎癥反應(yīng)和缺血再灌注損傷，往往引起肺功能下降，對術(shù)后患者疾病康復(fù)產(chǎn)生不利影響[1]。目前，關(guān)于體外循環(huán)肺保護(hù)的研究越來越受到關(guān)注，相關(guān)機(jī)制涉及白細(xì)胞反應(yīng)、補(bǔ)體激活、氧自由基過量產(chǎn)生、細(xì)胞因子作用等[2]。

過氧化物酶體增殖物激活受體（PPARs）為核激素受體超家族成員。研究表明，PPARγ參與機(jī)體多種生理反應(yīng)調(diào)節(jié)，尤其對炎性反應(yīng)發(fā)揮了廣泛的調(diào)節(jié)作用，如降低活化氧釋放、減少細(xì)胞因子以及影響細(xì)胞的增殖分化和凋亡[3]。然而，關(guān)于PPARY在體外循環(huán)（CPB）術(shù)后肺損傷過程中如何變化鮮見報(bào)道。研究采取常規(guī)體循環(huán)肺損傷模型，以分析PPARγ在體外循環(huán)肺損傷中的作用及其機(jī)制，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 材料與方法

1.1 動(dòng)物模型與分組 動(dòng)物為成熟雄性昆明種大鼠，體外循環(huán)肺損傷大鼠模型由南昌大學(xué)心血管病研究所提供，體重250～300g。根據(jù)干預(yù)方式不同進(jìn)行動(dòng)物分組：對照組，大鼠只進(jìn)行麻醉和CPB 插管，不進(jìn)行CPB轉(zhuǎn)流；模型組：大鼠進(jìn)行30min 深低溫停循環(huán)；干預(yù)組：大鼠經(jīng)舌下靜脈注射0.3mg/kg PPAR-γ選擇性激動(dòng)劑羅格列酮（ROSI）30 min后，進(jìn)行30min 深低溫停循環(huán)；以上每組動(dòng)物10只。

1.2 組織標(biāo)本采集 大鼠處死后取右肺固定于4%甲醛溶液中，梯度蔗糖溶液脫水，石蠟包埋，切片，片厚為4μm；組織經(jīng)脫蠟后，進(jìn)行蘇木精和伊紅染色，鏡下觀察組織結(jié)構(gòu)病理變化；取左肺分放于凍存管中，置于-80℃保存，以備下一步實(shí)驗(yàn)測定。

1.3 Western blotting檢測 取出-80℃保存的左肺組織，提取組織總蛋白，蛋白上樣，行SDS-PAGE電泳分離，硝酸纖維素膜轉(zhuǎn)膜，封閉，再進(jìn)行一抗、二抗處理，室溫脫色搖床避光處理1h，洗膜，熒光系統(tǒng)掃描，應(yīng)用β-actin 作內(nèi)參，記錄每個(gè)條帶灰度積分值；采取NIH Image圖像軟件分析各指標(biāo)平均吸光度值（average absorbance，AA），對樣品積分值/內(nèi)參照積分值比值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理；檢測包括PPAR-γ、NF-κβp65表達(dá)。

1.4 Elisa檢測 各組動(dòng)物于造模后4h 取外周血約5ml，3000r/min 離心10min，儲(chǔ)于-80℃ 保存?zhèn)錅y，或直接在酶標(biāo)儀上進(jìn)行檢測，檢測指標(biāo)有D-二聚體和熱休克蛋白70（HSP70），試劑盒由北京群曉科苑生物技術(shù)有限公司提供。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 數(shù)據(jù)采用SPSS19.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行分析，計(jì)量資料應(yīng)用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，采用t檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)資料用χ₂檢驗(yàn)，P<0.05表示差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 PPARγ和NF-κβp65蛋白表達(dá)比較 由表1可知，與對照組比較，模型組動(dòng)物PPARγ表達(dá)有所增加，但兩組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），而NF-κβp65表達(dá)明顯升高（P<0.01）；ROSI預(yù)處理后，動(dòng)物PPARγ表達(dá)較模型組明顯升高，而NF-κβp65表達(dá)明顯降低，比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.01）。

2.2 D-二聚體和HSP70水平比較 由表2可知，與對照組比較，模型組動(dòng)物血清D-二聚體水平明顯升高，而HSP70明顯降低（P<0.01）；ROSI預(yù)處理后，動(dòng)物血清D-二聚體水平較模型組明顯降低，而HSP70明顯升高，比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.01）。

3 討論

CPB 技術(shù)為心臟外科心內(nèi)直視手術(shù)開展的必需條件，故CPB術(shù)后必須面對肺功能損傷的并發(fā)癥，而如何預(yù)防和治療成為當(dāng)前心外科急需解決的重要難題[4-5]。研究發(fā)現(xiàn)，肺缺血再灌注損傷和全身炎癥反應(yīng)是CPB術(shù)后肺損傷的主要發(fā)生機(jī)制，該發(fā)現(xiàn)使并發(fā)癥的預(yù)防和治療得到明顯進(jìn)步[6]。關(guān)于CPB術(shù)后肺損傷的分子機(jī)制的研究有利于新的治療方案以及防治藥物的開發(fā)，從而減少CPB術(shù)后肺功能損傷的發(fā)生。

PPARγ作為依賴配體活化轉(zhuǎn)錄因子的一種，也是調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)的關(guān)鍵點(diǎn)；PPAR-γ可結(jié)合于多種核轉(zhuǎn)錄因子以及胞質(zhì)輔助蛋白，通過反式抑制作用，調(diào)節(jié)炎介質(zhì)合成和抗炎介質(zhì)產(chǎn)生，是維持細(xì)胞抗炎和促炎過程動(dòng)態(tài)平衡的調(diào)節(jié)點(diǎn)[7]。PPAR-γ由配體激活后對炎癥性疾病引起的炎癥反應(yīng)起抑制作用[8]。研究發(fā)現(xiàn)，NF-κβ參與多種炎癥反應(yīng)過程，可釋放多炎性介質(zhì)，是細(xì)胞核內(nèi)炎性介質(zhì)相關(guān)基因轉(zhuǎn)錄的啟動(dòng)開關(guān)[9]。CPB術(shù)后肺功能損傷過程中炎癥反應(yīng)是主要的危害物質(zhì)，且NF-κβ是多種疾病過程中肺損傷調(diào)節(jié)的重要因素[10]。因此，PPAR-γ激動(dòng)劑可能經(jīng)抗炎途徑發(fā)揮保護(hù)肺損傷的作用。PPAR-γ對NF-κβ抑制作用明顯，具體途徑多條，如可直接結(jié)合NF-κβ亞基p65/p50，形成轉(zhuǎn)錄抑制復(fù)合物，降低NF-κβ與DNA結(jié)合活性，抑制NF-κβDNA合成，從而抑制其表達(dá)[11]。研究顯示，模型組動(dòng)物NF-κβp65表達(dá)明顯升高；而采取PPAR-γ激動(dòng)劑ROSI預(yù)處理后，動(dòng)物PPARγ表達(dá)較模型組明顯升高，而NF-κβp65表達(dá)明顯降低，表明PPAR-γ被活化后，可能通過抑制NF-κβ途徑發(fā)揮對CPB術(shù)后肺損傷的保護(hù)作用。

研究證實(shí)，HSP70參與了PPAR-γ配體激活、對肺損傷有保護(hù)作用，且HSP70 的抗炎作用與其減少炎癥介質(zhì)產(chǎn)生、增強(qiáng)抗炎細(xì)胞因子水平、尤其是抑制NF-κB 活性密切相關(guān)[12]。D-二聚體作為交聯(lián)纖維蛋白的最終降解產(chǎn)物，是凝血與纖溶功能的重要分子標(biāo)志物。研究發(fā)現(xiàn)，多種疾病引起的肺損傷過程中，D-二聚體呈現(xiàn)高水平狀體，且D-二聚體與肺功能呈負(fù)相關(guān)[13]。研究結(jié)果顯示，模型組動(dòng)物較對照組血清D- 二聚體水平明顯升高，而HSP70明顯降低；ROSI預(yù)處理后，動(dòng)物血清D- 二聚體水平明顯降低，而HSP70明顯升高（P<0.01）。證實(shí)了PPAR-γ激動(dòng)劑ROSI預(yù)處理可引起機(jī)體D-二聚體水平降低[14]。

綜上所述，PPARγ轉(zhuǎn)錄在CPB術(shù)后體外循環(huán)肺損傷中起到保護(hù)作用，其阻遏NF-κβ通路以及通過影響血清D-二聚體和HSP70水平可能在其中發(fā)揮了重要作用，值得進(jìn)一步探究。

參考文獻(xiàn)

[1] Cheng C，Li S，Wang Y，Chen S，et al.Ischemic postconditioning alleviates lung injury and maintains a better expression of aquaporin-1 during cardiopulmonary bypass[J].Chinese Medical Journal，2014，127（23）：4012-4018.

[2] Apostolakis EE，Koletsis EN，Baikoussis NG，et al.Strategies to prevent intraoperative lung injury during cardiopulmonary bypass[J].J Cardiothorac Surg，2010，11，5：1.

[3] 何斌綜，何慶.PPARγ及配體在肺損傷中的作用[J].西部醫(yī)學(xué)，2007，19（5）：956-958.

[4] Kohira S，Oka N，Inoue N，et al.Effect of the neutrophil elastase inhibitor sivelestat on perioperative inflammatory response after pediatric heart surgery with cardiopulmonary bypass： a prospective randomized study[J].Artif Organs，2013，37（12）：1027-1033.

[5] Yamazaki S，Inamori S，Nakatani T，et al.Activated protein C attenuates cardiopulmonary bypass-induced acute lung injury through the regulation of neutrophil activation[J].J Thorac Cardiovasc Surg，2011，141（5）：1246-1252.

[6] 曾源，楊威，張小強(qiáng)，等.前B細(xì)胞克隆增強(qiáng)因子在體外循環(huán)術(shù)后肺血管內(nèi)皮通透性增加中的機(jī)制研究[J].重慶醫(yī)學(xué)，2013，42（28）：3388-3392.

[7] Wu Y，Wu Q，Zhang H，et al.Lack of genetic associations between PPAR-γ gene rs1801282 polymorphism and Alzheimer's disease in general population： a meta-analysis[J].Gene，2015，563（2）：120-124.

[8] Cuzzocrea S，Pisano B，Dugo L，et al. Rosiglitazone，a ligand of the peroxisome proliferator-activated receptor-gamma，reduces acute inflammation[J].Eur J Pharmacol，2004，483（1）：79-93.

[9] Lee JI，Burckart GJ.Nuclear factor kappa B：important transcription factor and therapeutic target[J].J Clin Pharmacol，1998，38（11）：981-993.

[10] Carpenter TC，Schroeder W，Stenmark KR，et al.Eph-A2 promotes permeability and inflammatory responses to bleomycin-induced lung injury[J].Am J Respir Cell Mol Biol，2012，46（1）：40-47.

[11] Aranda A，Pascual A.Nuclear hormone receptors and gene expression[J].Physiol Rev，2001，81（3）：1269-1304.

[12] Vreugdenhil HA，Haitsma JJ，Jansen KJ，et al.Ventilator-induced heat shock protein 70 and cytokine mRNA expression in a model of lipopolysaccharide-induced lung inflammation[J].Intensive Care Med，2003，29（6）：915-922.

[13] 孫博，劉楠，邢曉燕，等.急性Stanford A 型主動(dòng)脈夾層圍術(shù)期急性肺損傷與D-二聚體相關(guān)性的探討[J].心肺血管病雜志，2013，32-（1）：26-29.

[14] 孫藝鑄，王靜，于魯欣，等.過氧化物酶體增殖物激活受體-/核轉(zhuǎn)錄因子-B轉(zhuǎn)導(dǎo)通路在膿毒癥所致凝血功能障礙中的作用[J].中華危重病急救醫(yī)學(xué)，2015 ，27（6）：520-524.

（收稿日期：2015.08.31）