白介素15与慢性阻塞性肺疾病大鼠骨骼肌降解的相关性研究

摘要

背景目前,慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)发病率逐年上升,患者常出现呼吸肌蛋白过度降解而引起呼吸肌疲劳、呼吸功能不全等,进而导致COPD死亡率增高。有研究发现,晚期COPD患者常合并恶病质,其表现肌萎缩在COPD患者中发生率大约为20％～40%,并且导致患者死亡率大大增加。在国内外研究中,泛素-蛋白酶体降解途径(ubiquitin-protea some pathway,UPP)在骨骼肌蛋白质的降解中起主要的作用,是一种细胞内高度选择性和能量依赖性蛋白降解途径。UPP通路中泛素(Ub)主要功能是标记需要被分解的蛋白质,泛素连接酶E3蛋白亚基MAFbx仅在肌肉中表达,且肌肉特异性E3在肌肉萎缩中起重要作用。有研究指出,IL-15在恶液质小鼠模型中影响着骨骼肌下降趋势,能够下调泛素(Ub)活性;目前在COPD疾病状态下IL-15对骨骼肌蛋白降解影响的研究少见。有研究显示肿瘤坏死因子ɑ(TNF-ɑ)能使泛素-蛋白酶途径的表达及活性升高,加速骨骼肌蛋白的降解。有研究提示IL-15的释放、活性与TNF-ɑ存在相互作用;IL-15对泛素-蛋白酶体途径的影响可能由TNF-ɑ介导,也可能是由IL-15直接作用于泛素-蛋白酶体途径,但是具体的机制尚不清楚。由此,我们推测在COPD病理状态下,IL-15与TNF-ɑ可能通过泛素-蛋白酶体途径影响骨骼肌的蛋白代谢。
　　目的：研究IL-15、TNF-ɑ和泛素-蛋白酶体途径对COPD大鼠模型骨骼肌蛋白代谢的影响,为有效防治COPD患者骨骼肌蛋白高分解提供理论基础与依据。
　　方法：成年雄性Sprague Dawleg(SD)大鼠45只,分为模型组30只,健康组15只,采用反复熏香烟加气管内注入脂多糖法复制COPD大鼠动物模型。实时荧光定量PCR法和Western blot法分别检测大鼠膈肌、腓肠肌和肋间肌中MAFbx、Ub基因和蛋白表达。ELISA法检测大鼠血清、膈肌、腓肠和肋间肌中IL-15和TNF-ɑ的含量。
　　结果：COPD模型大鼠膈肌、腓肠肌和肋间肌中MAFbx、Ub基因和蛋白表达分别较健康组升高。COPD模型组大鼠血清、膈肌、腓肠肌和肋间肌中IL-15、TNF-ɑ的水平较健康组升高。大鼠血清、膈肌、腓肠肌和肋间肌中IL-15和TNF-ɑ水平呈正相关(血清r=0.75;膈肌r=0.81;腓肠肌r=0.82;肋间肌r=0.78,P值均<0.05)。膈肌、腓肠肌和肋间肌中IL-15均与MAFbx、Ub的灰度值呈正相关(膈肌r=0.86、r=0.87;腓肠肌r=0.87、r=0.76;肋间肌r=0.80、r=0.84,p值均<0.05)。大鼠造模结束后体重净增长与血清、膈肌、腓肠肌和肋间肌中IL-15呈负相关(血清r=-0.90,膈肌r=-0.85,腓肠肌r=-0.82,肋间肌r=-0.82,p值均<0.05)。
　　结论：在COPD模型大鼠中,IL-15与TNF-ɑ可能通过泛素-蛋白酶体途径影响骨骼肌蛋白的降解。

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封面

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缩略词表（Abbreviation）

中文摘要

英文摘要

前 言

材料与方法

1材料

1.1实验动物及分组

1.2实验试剂及仪器设备

2. 方法

2.1 大鼠COPD模型建立

2.2 大鼠肺功能检测

2.3 血液标本采集

2.4 骨骼肌标本的采集

2.5 大鼠肺病理标本的制作

2.6 ELISA检测大鼠血清、骨骼肌中IL-15和TNF-ɑ的含量

2.7 实时荧光定量PCR检测骨骼肌中MAFbx、Ub

2.8 Western Blot检测MAFbx、Ub蛋白的表达

2.9 统计学处理

结 果

1． 大鼠体重情况

2． 肺组织病理

3． 肺功能检查

4． 大鼠血清、膈肌、腓肠肌和肋间肌中IL-15和TNF-ɑ的含量

5． 大鼠膈肌、腓肠肌和肋间肌中MAFbx、Ub的mRNA表达

6． 大鼠膈肌、腓肠肌和肋间肌中的MAFbx、Ub蛋白的表达

7．相关性分析

讨 论

结 论

展 望

参考文献

附 图

综 述

致谢

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