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CHOP在慢性间歇低氧大鼠肺组织表达水平变化

张嘉宾 戈艳蕾 刘聪辉 付爱双 王红阳 朱晓颖 李真真

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CHOP在慢性间歇低氧大鼠肺组织表达水平变化

    作者简介: 张嘉宾(1987-), 女, 主治医师
    通讯作者: 王红阳, tsmywhy@163.com
  • 基金项目:

    河北省医学科学研究重点课题计划 20180759

  • 中图分类号: R766

Change of CHOP expression level in lung tissue of chronic intermittent hypoxia rats

    Corresponding author: WANG Hong-yang, tsmywhy@163.com ;
  • CLC number: R766

  • 摘要: 目的建立慢性间歇低氧大鼠模型,探讨内质网应激标志蛋白CHOP在慢性间歇低氧大鼠肺组织表达水平变化。方法选取Wistar雄性大鼠48只随机分成慢性间歇低氧组(CIH组)和对照组(UC组),每组各自分成4个时间亚组,分别为自实验之日起1周、2周、3周、4周,每个时间亚组6只大鼠。采用HE染色法及免疫组织化学法,观察比较CIH组与UC组大鼠肺组织病理形态变化及CHOP蛋白的表达变化。结果CIH组大鼠肺泡结构破坏,肺泡壁间隔增宽,可见间质水肿,少量炎性细胞浸润,部分肺泡融合;UC组肺组织未见明显病理形态改变。免疫组织化学法检测结果提示,CHOP蛋白的表达主要集中于肺泡上皮细胞,CIH组大鼠肺组织CHOP蛋白表达较UC组明显增多,且随低氧时间延长,CHOP表达呈逐渐增多趋势(P < 0.01)。结论CHOP在慢性间歇低氧大鼠肺组织中表达水平升高。
  • 图 1  2组大鼠肺组织形态变化(HE染色)   图 2 光学显微镜下观察2组大鼠肺组织中CHOP蛋白表达情况

    表 1  2组大鼠肺组织CHOP蛋白吸光度值比较(x±s)

    分组 n 1周 2周 3周 4周 F P MS组内
    UC组 6 10.47±0.40 10.59±0.50 10.57±0.48 10.48±0.42 0.11 >0.05 0.201
    CIH组 6 36.12±4.46 48.18±6.23** 64.16±5.09**## 72.12±5.78**##▲ 52.86 < 0.01 29.505
    t 14.03 14.73 25.68 26.05
    P < 0.01 < 0.01 < 0.01 < 0.01
    q检验:与1周比较** P < 0.01;与2周比较## P < 0.01;与3周比较▲ P < 0.05
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-02-14
  • 录用日期:  2019-11-03
  • 刊出日期:  2020-02-25

CHOP在慢性间歇低氧大鼠肺组织表达水平变化

    通讯作者: 王红阳, tsmywhy@163.com
    作者简介: 张嘉宾(1987-), 女, 主治医师
  • 华北理工大学附属医院 呼吸科, 河北 唐山 063000
基金项目:  河北省医学科学研究重点课题计划 20180759

摘要: 目的建立慢性间歇低氧大鼠模型,探讨内质网应激标志蛋白CHOP在慢性间歇低氧大鼠肺组织表达水平变化。方法选取Wistar雄性大鼠48只随机分成慢性间歇低氧组(CIH组)和对照组(UC组),每组各自分成4个时间亚组,分别为自实验之日起1周、2周、3周、4周,每个时间亚组6只大鼠。采用HE染色法及免疫组织化学法,观察比较CIH组与UC组大鼠肺组织病理形态变化及CHOP蛋白的表达变化。结果CIH组大鼠肺泡结构破坏,肺泡壁间隔增宽,可见间质水肿,少量炎性细胞浸润,部分肺泡融合;UC组肺组织未见明显病理形态改变。免疫组织化学法检测结果提示,CHOP蛋白的表达主要集中于肺泡上皮细胞,CIH组大鼠肺组织CHOP蛋白表达较UC组明显增多,且随低氧时间延长,CHOP表达呈逐渐增多趋势(P < 0.01)。结论CHOP在慢性间歇低氧大鼠肺组织中表达水平升高。

English Abstract

  • 慢性间歇低氧是指长时间反复低氧、复氧交替过程,其可对机体多个系统造成损害[1-3]。近几年通过大量动物实验发现,慢性间歇低氧可造成大鼠肺组织损伤。内质网应激是指当机体遭受钙超载、氧自由基侵袭、能量耗竭等外界刺激时,内质网功能紊乱导致大量未折叠或错误折叠蛋白在内质网腔内堆积及Ca2+平衡紊乱的状态[4-5], CHOP是内质网应激的标志性蛋白[6-8],介导细胞凋亡、参与多种疾病的发生、发展。但CHOP在慢性间歇低氧大鼠肺组织中的表达水平变化研究甚少。本研究通过建立慢性间歇低氧大鼠模型,采用HE染色法观察慢性间歇低氧大鼠肺组织病理形态变化,采用免疫组织化学(免疫组化)法检测大鼠肺组织中CHOP蛋白,探讨CHOP在慢性间歇低氧大鼠肺组织中表达水平变化。

    • 将48只Wistar成年雄性大鼠随机分成慢性间歇低氧组(CIH组)和对照组(UC组)。将CIH组置于有机玻璃饲养箱内,首先给予氮气30s(氧浓度低至5%),流速压力为0.15MPa,其次注入空气40 s(恢复氧浓度至21%),流速压力控制在0.8MPa,然后继续注入空气50s(氧浓度维持在21%),流速压力0.8 MPa,使低氧箱内氧浓度在5%~21%间形成周期交替,每120s为1个循环周期,造成间歇低氧条件;将UC组每日于相同时间置于与CIH组相同的有机玻璃饲养箱内,持续注入空气120s,流速压力为0.8MPa,氧气浓度维持在21%。2组大鼠生活条件及饲养条件相同。

    • 2组大鼠分别在自实验之日起的第1周、第2周、第3周、第4周以10%水合氯醛(300mg/kg)腹腔注射进行麻醉后,快速将心脏血液冲洗干净,取出双肺,再次用0.9%氯化钠溶液冲洗2遍后浸入4%多聚甲醛中固定,石蜡包埋、切片,用于HE染色、免疫组化法染色。

    • 4%多聚甲醛固定肺组织,常规石蜡包埋、切片,经二甲苯脱蜡、梯度乙醇脱水、HE染色,光镜下观察病理形态变化。

    • 各组大鼠分别于各时间亚组(1周、2周、3周、4周)随机抽取2张切片,按照免疫组化法试剂盒说明书进行操作。运用Motic医学图像分析系统对结果进行分析,以每张切片的积分吸光度值代表蛋白相对表达水平。

    • 采用t检验、方差分析及q检验。

    • CIH组大鼠肺泡结构破坏,肺泡壁间隔增宽,可见间质水肿,少量炎性细胞浸润,部分肺泡融合;UC组肺组织未见明显病理形态改变(见图 1)。

      图  1  2组大鼠肺组织形态变化(HE染色)   图 2 光学显微镜下观察2组大鼠肺组织中CHOP蛋白表达情况

    • 光学显微镜下观察CHOP蛋白阳性细胞细胞质呈棕黄色, 阳性细胞的表达主要集中于肺泡上皮细胞。CIH组大鼠肺组织CHOP蛋白表达较UC组明显增多,且随低氧时间延长,CHOP表达呈逐渐增多趋势(P < 0.01)(见图 2表 1)。

      分组 n 1周 2周 3周 4周 F P MS组内
      UC组 6 10.47±0.40 10.59±0.50 10.57±0.48 10.48±0.42 0.11 >0.05 0.201
      CIH组 6 36.12±4.46 48.18±6.23** 64.16±5.09**## 72.12±5.78**##▲ 52.86 < 0.01 29.505
      t 14.03 14.73 25.68 26.05
      P < 0.01 < 0.01 < 0.01 < 0.01
      q检验:与1周比较** P < 0.01;与2周比较## P < 0.01;与3周比较▲ P < 0.05

      表 1  2组大鼠肺组织CHOP蛋白吸光度值比较(x±s)

    • 慢性间歇低氧是指机体反复低氧、复氧过程,其对机体造成的损害远远超过持续性低氧状态,除可以造成内分泌系统疾病、心脑血管系统疾病及肝损害外,还可引起肺组织损伤。本实验研究通过HE染色结果发现,慢性间歇低氧组大鼠肺泡间隔增宽,部分可见融合,间质水肿,局部可见炎性细胞浸润,而对照组大鼠肺组织未见明显病理改变,说明本实验研究建立的慢性间歇低氧环境已经造成肺组织损伤。

      内质网是真核细胞中非常重要的细胞器,当内质网遭受持续性外界刺激时就可以导致内质网应激反应的发生,从而进一步参与多种疾病的发生、发展,如代谢性疾病、肾脏疾病、脑认知障碍性疾病等[9-11],参与内质网应激发生的已知外界刺激包括钙超负荷、ATP缺乏、缺氧等。然而在诸多诱导内质网应激发生的外界因素当中,缺氧是最常见也是最重要的因素之一[12]。CHOP为内质网应激的标志性蛋白,也是参与细胞凋亡的重要蛋白,因此当内质网应激发生时,CHOP蛋白的表达增强,进一步导致细胞损伤。本实验通过免疫组化法检测大鼠肺组织CHOP蛋白的表达变化,发现慢性间歇低氧大鼠肺组织CHOP蛋白的表达明显高于对照组,且随间歇低氧时间的延长,CHOP蛋白表达逐渐增多。

      综上所述,慢性间歇低氧可造成大鼠肺组织损伤,CHOP在慢性间歇低氧大鼠肺组织表达水平升高,而缺氧诱发的内质网应激反应可能是导致CHOP表达水平升高的原因之一。本实验为进一步研究慢性间歇低氧造成大鼠肺组织损伤的可能发生机制提供实验依据。

参考文献 (12)

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