p38 MAPK抑制剂通过抑制NLRP3途径介导的细胞焦亡对小鼠慢性阻塞性肺疾病损伤的改善作用

摘要

目的:探讨p38丝裂原活化蛋白激酶(p38 MAPK)抑制剂SB303580(SB)对小鼠慢性阻塞性肺疾病(COPD)进展的影响,并阐明其可能的作用机制。方法:将48只C57BL/6小鼠分为对照组、SB组、COPD组和COPD+SB组,每组12只。COPD组和COPD+SB组小鼠给予香烟烟雾和脂多糖(LPS)建立COPD模型。吸入乙酰甲胆碱(Mch)后观察各组小鼠气道阻力以评价各组小鼠肺功能,HE染色观察各组小鼠肺组织病理形态表现,细胞计数法和ELISA法检测各组小鼠肺泡灌洗液(BALF)中白细胞总数、中性粒细胞、巨噬细胞和淋巴细胞数及肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素6(IL-6)、白细胞介素1β(IL-1β)和白细胞介素18(IL-18)水平,体外应用烟草提取物(CSE)刺激小鼠巨噬细胞系RAW264.7细胞,将细胞分为对照组、SB组、CSE组和SB+CSE组。细胞免疫荧光染色观察各组巨噬细胞中NOD样受体蛋白3(NLRP3)及裂解型半胱氨酸蛋白酶3(cleaved caspase-3)的表达,流式细胞术检测各组细胞焦亡率和早期凋亡率,Western blotting法检测各组小鼠肺组织和巨噬细胞中磷酸化p38(p-38)、焦亡相关蛋白和核因子κB(NF-κB)信号通路相关蛋白表达水平。结果:成功构建COPD小鼠模型。与对照组比较,COPD组和COPD+SB组小鼠气道阻力,BALF中白细胞总数、中性粒细胞、巨噬细胞和淋巴细胞数量及TNF-α、IL-6、IL-1β和IL-18水平以及肺组织中p-p-38、NLRP3、半胱氨酸蛋白酶1(caspase-1)、凋亡相关斑点样蛋白(ASC)、NF-κB p65及Toll样受体4(TLR4)蛋白表达水平均明显升高(P0.05);肺组织结构正常,但肺组织中p-p-38蛋白表达水平降低(P0.05),但p-p-38蛋白表达水平降低(P<0.05)。与CSE组比较,CSE+SB组巨噬细胞的早期凋亡率和细胞中cleaved caspase-3表达水平明显升高(P<0.05),细胞焦亡率及细胞中p-p-38、NLRP3、ASC、NF-κB p65、TLR4及cleaved caspas-3蛋白表达水平降低(P<0.05)。结论:SB可能通过抑制NLRP3途径介导巨噬细胞焦亡,改善COPD肺损伤和炎症反应。