白细胞介素-22对小鼠急性重症胰腺炎相关肺损伤的保护作用

摘要

目的：研究白细胞介素-22在大剂量L-精氨酸诱导的急性重症胰腺炎相关肺损伤小鼠中发挥的作用，并进一步探讨其介导的信号通路。
　　方法:健康雄性Balb/c小鼠，总共72只，随机分成4组:正常对照组（NaCl组，12只）、急性重症胰腺炎模型组（SAP组，36只）、治疗对照组（PBS组，12只）和治疗组（rIL-22组，12只）。其中，模型组又随机分为造模后24h、48h和72h3个亚组（每亚组12只）。用20％L-精氨酸分2次腹腔注射（各4mg/g体质量，间隔1h）诱导小鼠急性重症胰腺炎模型。正常对照组小鼠腹腔注射相同体积0.9％NaCl溶液。治疗对照组和治疗组小鼠在L-精氨酸腹腔注射前后分5次（200ng/次）在固定时间点分别利用PBS或rIL-22进行皮下注射。观察各组小鼠一般情况，并记录治疗对照组和治疗组小鼠的存活率。测定各组小鼠血清淀粉酶、肺组织髓过氧化物酶(MPO)活性、胰腺和肺脏的湿/干质量比率，苏木精伊红(HE)染色后对胰腺和肺组织进行病理学检查。Real-time PCR和Westernblotting分别检测各组小鼠肺组织Bcl-2、Bcl-xL和IL22RA1mRNA的水平以及治疗对照组和治疗组小鼠肺组织p-STAT3和总STAT3蛋白的表达。
　　结果:1.各组小鼠一般情况及PBS和rIL-22组小鼠的存活率
　　NaCl组小鼠一般情况正常;SAP组与PBS组小鼠活动明显减少、弓背、竖毛、反应迟钝、精神极差、频繁饮水;rIL-22组活动量无明显变化，精神稍差，反应尚灵活，存活率100.0％(12/12)高于PBS组存活率66.7％(8/12)(P＜0.05)。
　　2.各组小鼠血清淀粉酶活性的变化
　　NaCl组血清淀粉酶活性未见明显变化;SAP组3个时间点小鼠的血清淀粉酶活性均高于NaCl组（P均＜0.05），且在造模后48 h最高;rIL-22组小鼠的血清淀粉酶活性显著低于PBS组(P＜0.05)。
　　3.各组小鼠肺组织MPO活性
　　与NaCl组比较，SAP组3个时间点小鼠肺组织MPO活性随时间延长呈逐渐升高趋势(P均＜0.05);rIL22组小鼠肺组织MPO活性明显低于PBS组(P＜0.05)。
　　4.各组小鼠胰腺和肺脏湿/干质量比率
　　与NaCl组比较，SAP组3个时间点小鼠胰腺和肺脏湿/干质量比率随时间延长呈逐渐升高趋势（P均＜0.05）;与PBS组比较，rIL-22组小鼠胰腺和肺脏湿/干质量比率均显著降低（P均＜0.05）。
　　5.各组小鼠胰腺和肺组织病理学改变
　　肉眼观察，NaCl组小鼠胰腺未见明显变化。SAP组:造模后24h和48h，胰腺明显肿胀，体积增大，色泽变暗;造模后72h，胰腺变为灰白色，体积较NaCl组明显缩小，部分胰腺包膜下可见散在出血点，大网膜和肠系膜根部有大量的皂化斑，部分肠壁充血水肿，肠管显著扩张，腹腔内有血性积液形成。HE染色镜下观察，NaCl组胰腺小叶及间质结构完整，纹理清晰，腺泡细胞形态正常、排列整齐，几乎无水肿和出血坏死，无明显炎症细胞浸润。SAP组:造模后24h，胰腺可见明显的间质水肿，腺泡细胞呈点状坏死，并伴少量炎性细胞浸润，未见胰腺导管的损伤;造模后48h，胰腺腺泡严重破坏，间质水肿和炎性细胞浸润较造模后24h明显加重;造模后72h，胰腺损伤最明显，腺泡及小叶结构模糊不清，70-80％腺泡细胞被破坏，部分被脂肪组织填充，血管被消化，可见大片状出血，并伴有大量炎性细胞的浸润。PBS组胰腺病理损伤与SAP组造模后72h比较无明显差异。而rIL-22组小鼠胰腺的间质水肿，小叶间隙增宽、腺泡细胞肿胀、出血、坏死和炎症细胞浸润较PBS组均明显减轻。
　　肉眼观察，NaCl组肺脏结构大体正常。SAP组与PBS组肺脏明显肿胀伴出血。rIL-22组肺水肿和坏死不明显。HE染色镜下观察，NaCl组肺脏未见明显病理变化。SAP组:造模后24h和48h，肺损伤不明显，仅见轻微充血和间质水肿，有少量的炎性细胞浸润;造模后72h，肺组织可见明显损伤，肺泡壁出现局灶性增厚，肺泡间隔增宽，肺间质充血水肿，毛细血管扩张、充血，并可见灶性或片状出血、坏死，肺泡间隔及肺泡腔内均有大量的炎性细胞浸润。PBS组肺脏病理损伤与SAP组造模后72h比较无明显差异。而rIL-22组小鼠肺组织间质充血水肿、肺泡壁局灶性增厚、肺泡间隔增宽及炎症细胞浸润与PBS组比较，均得到明显改善。
　　6.各组小鼠肺组织Bcl-2、Bcl-xL和IL-22RA1 mRNA的表达
　　与NaCl组比较，SAP组3个时间点小鼠肺组织Bcl-2和Bcl-xLmRNA的表达水平随时间延长呈逐渐降低趋势（P均＜0.05），而IL-22RA1 mRNA的表达水平在3个时间点均升高（P＜0.05），并于造模后48h达到峰值。与PBS组比较，rIL-22组小鼠肺组织Bcl2、Bcl-xL和IL-22RA1 mRNA的表达水平显著升高（P均＜0.05）。
　　7.PBS和rIL-22组小鼠肺组织p-STAT3及总STAT3蛋白的表达
　　与PBS组比较，rIL-22组肺组织p STAT3蛋白的表达水平明显升高，而总STAT3蛋白的表达水平无明显变化，p-STAT3与总STAT3蛋白表达比值也明显升高(P＜0.05)。
　　结论:1.大剂量L-精氨酸腹腔注射成功建立了小鼠急性重症胰腺炎相关肺损伤模型。
　　2.IL-22通过激活小鼠体内STAT3信号通路，诱导下游抗凋亡基因的表达，对L-精氨酸诱导的急性重症胰腺炎相关肺损伤小鼠起保护作用。

目录

声明

摘要

符号说明

前言

材料与方法

1 实验材料

2 实验方法

结果

1 各组小鼠一般情况及PBS和rIL-22组小鼠的存活率

2 各组小鼠血清淀粉酶活性

3 各组肺组织MPO活性

4 各组胰腺和肺湿／干质量比率

5 胰腺、肺组织病理学改变

6 各组小鼠肺组织Bcl-2、Bcl-xL和IL-22RA1 mRNA的表达

7 PBS和rIL-22组小鼠肺组织p-STAT3及总STAT3蛋白的表达

讨论

结论

附图

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文