抗氧化基因核因子E2相关因子2对百草枯中毒肺损伤小鼠的保护作用

摘要

目的 通过体外构建携带抗氧化基因核因子E2相关因子2(Nrf2)的骨髓间充质干细胞(BMSC),观察Nrf2对百草枯所致肺损伤模型小鼠的保护作用.方法 构建携带有Nrf2基因的过表达慢病毒并转染BMSCs,建立携带有抗氧化基因Nrf2的BMSCs体系.将120只清洁级Balb/c小鼠按随机数字表法分为正常对照组、PQ染毒模型组、BMSCs治疗组、携带空载基因的BMSCs治疗组(BMSC-Cherry治疗组)、携带Nrf2基因的BMSCs治疗组(BMSC-Nrf2治疗组)5组,每组24只.腹腔注射PQ溶液25 mg/kg复制小鼠PQ中毒肺损伤模型,正常对照组给予等体积生理盐水;BMSC治疗组、BMSC-Cherry治疗组、BMSC-Nrf2治疗组于制模后6h经球后注射相应的BMSCs 0.3 mL,每只1×106个.制模后处死小鼠取肺组织,用蛋白质免疫印迹试验(Western Blot)检测肺组织Nrf2蛋白表达;留取血液标本,用化学比色法检测超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、谷胱甘肽(GSH)等氧化应激指标,用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测白细胞介素-1β (IL-1 β)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)等炎症指标,用原位末端缺刻标记试验(TUNEL)检测肺组织细胞凋亡情况.结果 与正常对照组比较,制模后3d和21 d,PQ染毒模型组、BMSC治疗组、BMSC-Cherry治疗组、BMSC-Nrf2治疗组的Nrf2蛋白表达均显著升高,且以BMSC-Nrf2组21 d升高最明显(灰度值:3.52±0.26比1.00±0.12,P＜0.05).PQ染毒模型组血清MDA、IL-1 β、TNF-α水平均较正常对照组明显升高,SOD、GSH均较正常对照组明显降低;用BMSC、BMSC-Cherry、BMSC-Nrf2干预后,随着时间延长,各组MDA、IL-1β和TNF-α水平均较PQ染毒模型组逐渐降低,SOD、GSH均较PQ染毒模型组逐渐升高,以BMSC-Nrf2组制模后21d变化最显著[MDA (μmol/L):2.09±0.28比3.11±0.11,SOD (kU/L):23.88±0.68比16.12±0.87,GSH(μ.mol/L):2.92±0.21比2.33±0.15,IL-1β(ng/L):55.58±4.54比87.23±9.28,TNF-α(ng/L):179.25±9.40比228.38±13.30,均P＜0.05].与正常对照组比较,PQ染毒模型组TUNEL染色阳性细胞明显增多[(45.06±6.78)％比(3.11±0.99)％];与PQ染毒模型组比较,BMSC治疗组、BMSC-Cherry治疗组、BMSC-Nrf2治疗组阳性细胞明显减少[(30.34±1.79)％、(26.25±4.97)％、(18.00±3.15)％比(45.06±6.78)％],且以BMSC-Nrf2治疗组下降最明显(P＜0.05).结论 BMSCs及携带有抗氧化基因Nrf2的BMSCs均能有效减轻PQ所致肺损伤,且以BMSCs-Nrf2的作用更显著;其保护作用可能与拮抗体内氧化应激和炎症因子等有关.