自噬在光气诱导急性肺损伤中的作用
炎症,蛋白,1材料与方法,2方法,2结果,1光气染毒大鼠ALI模型的建立,2光气染毒大鼠ALI中自噬相关分子的变化,3光气致人支气管上皮细胞损伤模型的建立,4自噬在光气染毒BEAS-2B细胞损伤中的作用,3讨论
何改花 ,李宏伟,于卫华,刘江正,涂永梅,龙 子,孔德钦,刘 瑞,李文丽(空军军医大学军事预防医学系军事毒理学与防化医学教研室,陕西省自由基生物学与医学重点实验室,教育部特殊作业环境危害评估与防治重点实验室,陕西 西安710032)
光气,学名碳酰氯,是生产中必不可少的高产量中间体,主要用于生产重要化学品和各种类型的塑料、药品、农药、染料和日用品[1]。光气还是一种剧毒的窒息性气体,在空气中分散度强,能较快形成杀伤浓度,被列为三类 A 级有机剧毒品。光气全球年度总产量超过850万吨[2],而我国年生产量超过300万吨,是世界上光气产量和使用量最大的国家。由于光气易生产、来源广,其泄露导致众多人员伤亡和严重社会危害的威胁始终存在。
光气主要通过吸入途径暴露,高浓度光气可导致人出现急性肺损伤(acute lung injury,ALI),严重者可发生急性呼吸窘迫综合征,甚至在短时间内窒息死亡。我们团队从上世纪50年代开始对光气进行研究,是国内最早研究光气肺损伤的课题组。近20年本教研室对光气的中毒机制、防治研究虽然取得了很大的进展[3],但光气中毒机制仍然不清,目前仍无有效救治办法[4]。光气的防治是世界范围内的难题之一,也是我国亟待解决的公共卫生问题。国内外报道,光气致损机制主要有炎症作用、酸烧伤作用、氧化损伤作用、心肺神经失调和Ⅱ型肺泡损伤学说,而炎症作用是导致光气诱导ALI的重要原因之一。大量文献表明,光气中毒后,炎症细胞因子大量释放,通过扳机样作用,触发中性粒细胞释放大量的髓过氧化物酶,导致炎症介质大量释放,产生肺损伤[5]。然而,光气导致炎症损伤的调控机制仍然不清。自噬是通过溶酶体途径对细胞内物质和细胞器降解再利用的过程,是维持细胞稳态和细胞更新的重要方式,在免疫、炎症的调控中非常重要[6]。近期的研究表明,自噬在ALI中发挥了重要的调控作用,如增强自噬减轻了结晶二氧化硅诱导的炎症细胞浸润,并减轻肺损伤[7]。自噬是否在光气诱导的ALI中发挥作用未见报道。因此,深入探讨自噬在光气中毒肺损伤中的作用及机制具有重要的临床意义。本文研究了自噬在光气染毒动物和细胞模型中的变化及机制,旨在从新的角度探讨光气中毒诱导肺损伤的新机制,并为寻找光气中毒救治的新靶点提供实验基础。
1 材料与方法
1.1 材料
光气(10 L/150 bar气瓶)购自德国林德公司;光气鼻吸入染毒设备由德国拜耳公司吸入毒理实验室赠送;光气细胞染毒设备购自德国Cultex公司;雄性Sprague-Dawley(SD)大鼠购自空军军医大学实验动物中心;人支气管上皮细胞(BEAS-2B)购自iCell公司;BCA 蛋白定量试剂盒购自Thermo 公司;自噬双标腺病毒(mRFP-GFP-LC3)购自汉恒生物公司;LAMP2a抗体购自Abcam公司(ab12506);P62抗体购自Abcam公司(ab109012);LC3-Ⅱ/Ⅰ抗体购自 Abcam公司(ab109012);总RNA提取试剂盒、反转录试剂盒和扩增试剂购自TIANGEN公司 ......
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