大鼠肺组织缺血再灌注损伤后HIF-1α与c-fos表达的相关性研究

摘要

目的: 通过建立肺缺血再灌注损伤（lung ischemic-reperfusion injury,LIRI）模型，观察可溶性肿瘤坏死因子受体-Fc融合蛋白（soluble tumor necrosis receptor-Fc fusion protein,sTNFRI-Fc protein）对其对肺损伤的保护性作用效果，并观察肺缺血再灌注中缺氧诱导因子-1α( hypoxia inducible factor-1α，HIF-1α)及c-fos在大鼠肺缺血损伤中的作用机制，进一步探讨sTNFRI-Fc 保护作用的深层机制和原理。
　　 方法: 150只Wistar大鼠不拘雌雄随机分为三组，每组50只，I/R组（行左肺缺血再灌注损伤），CN组（假手术只开胸而不行左肺缺血再灌注损伤），TF组（行左肺缺血再灌注损伤后再静脉给予可溶性TNFRI-Fc融合蛋白3μg/㎏），每组又分为0、1、2、4、8 h五个亚组。在呼吸机辅助下，开胸后I/R及TF组大鼠左肺门阻断行缺血45分钟，开放左肺门再灌注作为缺血再灌注损伤模型。分别于缺血再灌注后0、1、2、4和8 h取材。实验结束时摘取肺组织测肺组织湿/干重比值（W/D），制成组织匀浆测髓过氧化物酶（MPO）、超氧化物歧化酶（SOD）及丙二醛(MDA)含量。并留取肺组织采用组织病理学、组织芯片技术、免疫组织化学染色技术与图象分析技术，观察肺组织病理学改变、HIF-1α及c-fos的表达及灰度值变化。
　　 结果: 经过缺血再灌注后，各实验组的检测指标呈现明显差异：与I/R组相比，TF组的病理组织学光镜下肺泡破坏减少，出血，炎症细胞浸润明显改善；SOD系统在TF组得到保护，破坏减少，与I/R组差异有统计学意义(P<0.01)，与CN组差异不明显(p>0.05)；肺组织MPO及MDA在I/R组活力较余组明显增强(P<0.01)，而CN组和TF组MPO活力相仿，无统计学意义(P>0.05)。HIF-1α与c-fos的阳性表达位于肺泡上皮细胞胞核或胞浆，其表达强度肺再灌注组高于肺缺血再灌注行可溶性TNFRI-Fc融合蛋白处理组与对照组。随缺血再灌注时间的延长HIF-1α及c-fos表达增强，于4h时达最高峰。肺缺血再灌注组的表达强度高于肺缺血再灌注行可溶性TNFRI-Fc融合蛋白处理组正常对照组(P<0.05)。缺血再灌注后肺组织细胞凋亡的变化：与对照组比较I/R组与TF组在各时相点表达均增强，主要分布在肺泡上皮细胞的胞核，但TF组在各时相点表达均弱于I/R组。
　　 结论: 在体动物左肺阻断/开放是经典的肺脏缺血再灌注损伤模型，本实验亦证实其具有明确的实验损伤效果；缺血再灌注时HIF-1α的应激性升高对于其适应缺血再灌注有重要意义，它在一定程度上直接影响细胞凋亡调控基因c-fos的变化。失代偿的结果可能引起肺组织细胞凋亡异常增加，影响缺血再灌损伤时肺组织功能导致肺脏损伤。可溶性TNFRI-Fc融合蛋白对移植肺缺血再灌注损伤有显著的保护作用，与其有效中和TNFα并阻断其生物学活性有关。细胞凋亡与c-fos、HIF-1α表达强度的变化呈正相关(r分别为0.872，0.945，P<0.05)。