抑制BTK保护大鼠创伤失血性休克诱导的肺损伤

Inhibition of BTK protects lungs from trauma-hemorrhagic shock-induced injury in rats.

作者信息Xinwei Liu, Jingdong Zhang, Wenfeng Han, Yu Wang, Yunen Liu, Yubiao Zhang, Dapeng Zhou, Liangbi Xiang
PMID28487990
发布时间2017-07
DOI10.3892/mmr.2017.6553

实验完整度

包含动物模型、功能验证(BALF、湿干比、组织学)和机制验证(Western blot、EMSA),但缺乏体外或患者样本等额外证据层级,且未报告各组具体结局指标统计检验细节。

主要模型

Sprague-Dawley大鼠创伤失血性休克(THS)模型

重点核对

大鼠品系、性别、周龄、体重:雄性Sprague-Dawley大鼠,10-14周龄,360-400g 分组:Sham、THS、THS+LFM-A13、Sham+LFM-A13,每组n=12 LFM-A13给药剂量与途径:腹腔注射25 mg/kg THS模型关键参数:双侧股骨骨折,股动脉放血至平均动脉压<50 mmHg持续1.5小时,乳酸林格液复苏(4倍失血量) 检测时间点:创伤诱导后6小时(BALF、血液、肺组织采集)

摘要

本研究旨在探讨Bruton酪氨酸激酶(BTK)在创伤失血性休克(THS)诱导的肺损伤发病机制中的作用,并研究BTK抑制的肺部保护作用。雄性Sprague-Dawley大鼠分为四组(每组n=12):i)假手术组,接受手术但不诱导创伤;ii)THS诱导损伤组;iii)THS诱导损伤组,在创伤诱导前接受BTK抑制剂LFM-A13治疗;iv)假手术组,术前用LFM-A13预处理但不诱导创伤。通过免疫组化和Western blotting检测肺中磷酸化BTK蛋白的表达。测量支气管肺泡灌洗液(BALF)蛋白浓度、总白细胞和嗜酸性粒细胞数量,以及外周血促炎因子的表达水平。通过苏木精和伊红染色检测肺部的形态学改变。还评估了肺一氧化氮(NO)浓度和诱导型一氧化氮合酶(iNOS)的表达。通过Western blotting或电泳迁移率变动分析测定核因子(NF)-κB和丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路的活性。在THS大鼠的肺中,BTK显著激活。BALF蛋白浓度、总白细胞和嗜酸性粒细胞、外周血肿瘤坏死因子-α、白细胞介素(IL)-1β、IL-6和单核细胞趋化蛋白1的表达水平在THS诱导后显著上调,并且在LFM-A13处理后各自表达下降。通过抑制BTK,THS诱导的肺间质增生、水肿和中性粒细胞浸润得到改善。此外,抑制BTK可抑制THS诱导的NO释放、iNOS过表达以及NF-κB和MAPK信号传导。本研究结果表明,BTK可能在THS相关肺损伤的发病机制中起关键作用,抑制BTK可显著减轻THS诱导的肺损伤。这些结果为THS诱导的肺损伤的治疗提供了潜在的治疗应用。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
BTK是否参与创伤失血性休克(THS)诱导的肺损伤的发病机制,以及抑制BTK是否具有肺部保护作用?
核心机制
抑制BTK通过抑制NF-κB和MAPK信号通路,减少NO产生和iNOS表达,从而减轻THS诱导的肺部炎症和损伤。
主要证据
在THS大鼠模型中,LFM-A13处理显著降低BALF蛋白浓度、白细胞和嗜酸性粒细胞数量、促炎因子水平、NO浓度和iNOS表达,减轻肺组织病理损伤,并抑制NF-κB和MAPK通路激活。
研究意义
抑制BTK可能成为保护肺部免受THS损伤的潜在治疗方法。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

建立THS大鼠模型并验证BTK激活

建立创伤失血性休克模型,并检测肺组织中BTK的磷酸化水平,以验证BTK是否被激活。

雄性SD大鼠麻醉后行双侧股骨骨折和股动脉放血,使平均动脉压<50 mmHg维持1.5小时,然后复苏。通过免疫组化和Western blotting检测肺组织中p-BTK的表达。

2

评估BTK抑制对肺毛细血管通透性和形态学的影响

检验BTK抑制对THS诱导的肺毛细血管通透性增加和肺组织形态学损伤的影响。

通过腹腔注射LFM-A13抑制BTK,测量BALF蛋白浓度、肺湿干比,并进行HE染色观察肺组织形态学变化。

3

评估BTK抑制对炎症反应的影响

检验BTK抑制对THS诱导的肺部炎症细胞浸润和外周血促炎因子水平的影响。

对BALF进行Giemsa染色计数白细胞和嗜酸性粒细胞,并用ELISA检测外周血TNF-α、IL-1β、IL-6和MCP-1水平。

4

评估BTK抑制对NO和iNOS表达的影响

检测BTK抑制对THS诱导的肺组织NO产生和iNOS表达的影响。

使用总一氧化氮检测试剂盒测量肺组织NO浓度,通过免疫组化和Western blotting检测iNOS蛋白表达。

5

评估BTK抑制对NF-κB活性的影响

探究BTK抑制对THS诱导的肺组织NF-κB通路活化的影响。

通过Western blotting检测p-IκB、IκB、NF-κB的表达,并通过EMSA检测NF-κB DNA结合活性。

6

评估BTK抑制对MAPK通路的影响

检测BTK抑制对THS诱导的肺组织MAPK通路(ERK、JNK、p38)磷酸化的影响。

通过Western blotting检测p-ERK、p-JNK、p-p38的表达水平。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
LFM-A13Shanghai Biochempartner Co., Ltd.--
乳酸林格氏液Hangzhou Empyrean Animal Health Co., Ltd.--
吉姆萨染液Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute--
Bradford蛋白检测试剂盒Wanleibio--
石蜡----
正常山羊血清Beijing Solarbio Science & Technology Co., Ltd.--
抗磷酸化BTK抗体BIOSSbs-3055R
抗iNOS抗体Wuhan Boster Biological Technology, Ltd.BA0362
生物素化山羊抗兔IgG二抗Beyotime Institute of BiotechnologyA0277
辣根过氧化物酶标记的链霉亲和素Beyotime Institute of BiotechnologyA0303
大鼠TNF-α PicoKine™ ELISA试剂盒Wuhan Boster Biological Technology, Ltd.EK0526
大鼠IL-1β PicoKine™ ELISA试剂盒Wuhan Boster Biological Technology, Ltd.EK0393
大鼠IL-6 PicoKine™ ELISA试剂盒Wuhan Boster Biological Technology, Ltd.EK0412
大鼠MCP-1 PicoKine™ ELISA试剂盒Wuhan Boster Biological Technology, Ltd.EK0902
总一氧化氮检测试剂盒Beyotime Institute of BiotechnologyS0023
核浆蛋白提取试剂盒Wanleibio--
聚偏二氟乙烯膜EMD Millipore--
抗BTK抗体BIOSSbs-2752R
抗磷酸化BTK抗体BIOSSbs-3055R
抗iNOS抗体Wuhan Boster Biological Technology, Ltd.BA0362
抗IκB抗体BIOSSbs-1287R
抗磷酸化IκB抗体BIOSSbs-5515R
抗NF-κB抗体Wuhan Boster Biological Technology, Ltd.BA0610
抗ERK抗体BIOSSbs-2637R
抗磷酸化ERK抗体BIOSSbs-1522R
抗JNK抗体BIOSSbs-10562R
抗磷酸化JNK抗体BIOSSbs-1640R
抗p38抗体BIOSSbs-0637R
抗磷酸化p38抗体BIOSSbs-5477R
辣根过氧化物酶标记的山羊抗兔IgG二抗WanleibioWLA023
辣根过氧化物酶标记的山羊抗小鼠IgG二抗WanleibioWLA024
增强化学发光试剂盒Wanleibio--
抗β-肌动蛋白抗体Santa Cruz Biotechnology, Inc.sc-47778
抗组蛋白H3抗体BIOSSbs-17422R
NF-κB EMSA试剂盒Viagene Biotech, Inc.BITF001
生物素标记的NF-κB特异性探针Viagene Biotech, Inc.TF001BP

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
动物模型
大鼠品系、性别、周龄、体重:雄性Sprague-Dawley大鼠,10-14周龄,360-400g;麻醉剂量:戊巴比妥钠50 mg/kg腹腔注射;放血体积或平均动脉压:<50 mmHg持续1.5小时;复苏液:乳酸林格氏液,4倍失血量
阅读提示:见Materials and methods: Animals, Development of the THS model
药物处理
LFM-A13给药剂量和途径:25 mg/kg腹腔注射;给药时间:创伤诱导前
阅读提示:见Materials and methods: Experimental groups
样本采集
BALF采集时间:伤后6小时;灌洗体积和次数:1.5 ml冷生理盐水灌洗3次;血液采集:下腔静脉;肺组织固定:4%多聚甲醛4°C固定48小时
阅读提示:见Materials and methods: Bronchoalveolar lavage fluid (BALF), blood and lung tissue collection
检测指标
炎症因子:TNF-α, IL-1β, IL-6, MCP-1 ELISA检测;NO浓度:总一氧化氮检测试剂盒;蛋白表达:Western blot和免疫组化;NF-κB活性:EMSA
阅读提示:见Materials and methods: Inflammatory factors and nitric oxide (NO) detection, Western blot analysis, Electrophoretic mobility shift assay
统计分析
统计方法:单因素方差分析,事后Bonferroni检验;显著性水平:P<0.05
阅读提示:见Materials and methods: Statistical analysis