格隆溴铵经JNK/NF-κB信号通路抑制香烟诱导的肺部炎症机制

摘要

目的:慢性阻塞性肺部疾病(COPD)，是一种不完全可逆的气流受限特征的可预可治的疾病。吸烟是慢性阻塞性肺部疾病(COPD)的主要致病因素之一。香烟含有大量的氧化物质，如醛类、尼古丁等，可以导致肺上皮细胞氧化损伤，释放一系列炎症因子，进而产生肺功能障碍。格隆溴铵(Gly)是一种被证实了的毒蕈碱受体拮抗剂，具有很强的支气管扩张作用。本实验以香烟烟雾(CS)暴露的小鼠和香烟提取物(CSE)刺激的肺上皮细胞(A549)为模型，研究Gly对香烟烟雾引起的小鼠中提状态下肺部炎症的抑制作用，并通过细胞模型探讨Gly抑制肺部炎症作用的信号分子机制。
　　方法:整体实验，采用ICR小鼠，将小鼠随机分为空白组，模型组;模型组分格隆溴铵低、中、高剂量组(150，300，600μg/ml)与噻托溴铵阳性对照组(Tio，300μg/ml)及地塞米松阳性对照组(Dex，1 mg/kg)，分别给药干预，每天气雾给药5 min，1h后进行连续四天香烟暴露，每天的烟量为7，7，9，11支，第五天处死小鼠，计数肺泡灌洗液(BALF)中白细胞总数、中性粒细胞数、巨噬细胞数和淋巴细胞数;过氧化物髓化酶(MPO)活力和谷胱甘肽(GSH)水平;以及ELISA检测BALF中炎症细胞因子:白介素-1β（IL-1β）、肿瘤坏死因子β(TNF-β)[12,13]、白介素8（IL-8）[14]、转化生长因子β(TGF-β)，取左上肺制备组织匀浆，用Real-time PCR方法测定肺组织匀浆中炎症因子的表达;左下肺制作组织切片，分别进行免疫组化和HE染色检测。离体实验，用香烟提取物CSE刺激肺上皮细胞A549细胞，诱导上皮细胞炎症因子表达和蛋白释放增加;采用Gly预处理，研究Gly在CSE诱导的炎症反应中的调节作用并探讨其作用的可能信号通路。
　　结果:
　　(1) Gly可减轻吸烟诱导的肺部炎症:在整体实验中，气雾给予不同剂量的Gly均能有效地减少由香烟引起的BALF中白细胞、中性粒细胞和巨噬细胞数增多，下调肺组织中炎症因子IL-1β、TNF-α、IL-8、TGF-β的高表达，与模型组比较差异有显著性，且呈现明显的量效关系:香烟暴露小鼠体内的GSH水平明显下降，MPO活性明显上升;Gly使GSH水平升高，并使MPO活性下降与模型组比较差异有显著性;肺组织免疫组化结果表明，小鼠香烟暴露之后，MMP-9高表达而TIMP-1表达下降，Gly可逆转这两种蛋白的表达，与模型组比较差异有显著性。
　　(2)离体实验中，CSE刺激A549细胞24 h能够引起TGF-β1和MMP-9表达升高，TIMP-1下降。而Gly能抑制这些炎症因子表达，同时升高细胞内GSH水平，抑制JNK/NF-κB信号通路，但是对ERK1/2和p38信号通路无抑制作用。同整体！
　　结论:格隆溴铵能有效减轻吸烟引起的小鼠肺部炎症。体外试验显示，格隆溴铵可能通过JNK/NF-κB信号通路抑制CSE诱导的炎症反应。