基于Nrf2/ARE信号通路探讨阿奇霉素对肺炎支原体感染小鼠肺氧化损伤和免疫功能的影响

Effects of azithromycin on lung oxidative injury and immune function in mice infected with Mycoplasma pneumoniae based on the Nrf2/ARE signaling pathway.

作者信息Qiuhua Chen, Manzhou Lin, Huamin Zhang, Donglan Chen
PMID41438358
发布时间2025
DOI10.5114/ceji.2025.152018

实验完整度

包含动物模型、ELISA、流式细胞术、HE染色、RT-qPCR和Western blot等多层级验证,但缺乏体外实验和更深入的机制验证。

主要模型

BALB/c小鼠肺炎支原体感染模型

重点核对

BALB/c小鼠,4周龄,SPF级,雌雄各半 MP接种:100 μL 1×10^7 CCU/ml,滴鼻,连续3天 阿奇霉素给药:32 mg/kg/day,灌胃,连续7天 SFN给药:5 mg/kg/day,腹腔注射,连续7天 每组10只小鼠

摘要

摘要 引言 基于核因子E2相关因子2/抗氧化反应元件(Nrf2/ARE)信号通路,探讨阿奇霉素对肺炎支原体(MP)感染小鼠肺氧化损伤和免疫功能的作用机制。 材料与方法 评估肺指数、干/湿重比、肺泡灌洗液中炎症因子水平、血清干扰素-γ(IFN-γ)和免疫球蛋白G(IgG)含量、氧化应激标志物、外周血T淋巴细胞亚群、病理变化以及Nrf2、HO-1和NQO1的表达。 结果 与对照组相比,MP组表现出肺指数升高、肺干/湿重比降低、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素(IL)-1β和IL-6含量升高、IL-10水平降低、IFN-γ、IgG和外周血CD8+水平升高、CD3+和CD4+水平及CD4+/CD8+比值降低、超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽(GSH)活性降低、丙二醛(MDA)含量升高、肺组织结构破坏、病理评分升高以及Nrf2、HO-1和NQO1水平降低。与MP组和MP+DMSO组相比,MP+阿奇霉素(AZI)组和MP+莱菔硫烷(SFN)组表现出肺指数降低、肺干/湿重比升高、TNF-α、IL-1β和IL-6含量降低、IL-10含量升高、IFN-γ、IgG和外周血CD8+水平降低、CD3+和CD4+水平及CD4+/CD8+比值升高、SOD和GSH活性升高以及MDA含量降低。HE染色显示,与MP组相比,阿奇霉素和SFN干预后肺组织结构改善、病理评分降低、Nrf2、HO-1和NQO1水平上调(均p < 0.05)。 结论 阿奇霉素可改善MP感染诱导的小鼠肺损伤和氧化应激,并增强免疫功能,这可能是通过激活Nrf2/ARE信号通路实现的。 关键词 肺炎支原体感染、阿奇霉素、核因子E2相关因子2、抗氧化反应元件、氧化损伤、免疫功能

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
基于Nrf2/ARE信号通路,阿奇霉素对MP感染小鼠肺氧化损伤和免疫功能的作用机制是什么?
核心机制
阿奇霉素通过激活Nrf2/ARE信号通路,上调Nrf2、HO-1和NQO1的表达,从而减轻氧化应激、炎症反应和肺损伤,并增强免疫功能。
主要证据
在MP感染小鼠模型中,阿奇霉素处理显著降低肺指数、炎症因子(TNF-α、IL-1β、IL-6)和MDA含量,提高肺干/湿重比、IL-10、SOD和GSH活性,改善T淋巴细胞亚群,并上调Nrf2、HO-1和NQO1的mRNA和蛋白水平。
研究意义
本研究为开发有效且适用的MP感染所致肺损伤和氧化应激的治疗方法提供了新途径。

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

建立肺炎支原体感染小鼠模型

建立MP感染小鼠模型,以模拟MP感染引起的肺部病变。

30只SPF级BALB/c小鼠适应性喂养1周后,除对照组和阿奇霉素组外,均以100 μL(1×10^7 CCU/ml)MP悬液滴鼻接种,连续3天。

2

药物干预

评估阿奇霉素对MP感染小鼠的影响,并以SFN作为Nrf2激活剂进行对照。

模型成功建立后1天,MP+AZI和AZI组小鼠灌胃给予阿奇霉素,MP+SFN和MP+DMSO组分别腹腔注射SFN或等体积DMSO,连续7天;对照组和MP组灌胃给予等体积生理盐水。

3

样本采集与处理

采集血液、肺泡灌洗液和肺组织以评估各项指标。

治疗结束后,摘眼球采血,离心取血清;处死小鼠后,结扎右肺,注入2.5 ml生理盐水进行肺泡灌洗,收集灌洗液;提取肺组织称重计算肺指数;取左肺下叶测定干/湿重比;部分肺组织固定于4%多聚甲醛用于HE染色,其余-80°C保存用于后续检测。

4

炎症因子和免疫指标检测

评估MP感染及药物处理对炎症反应和免疫功能的影响。

ELISA检测肺泡灌洗液中TNF-α、IL-1β、IL-6和IL-10含量;ELISA检测血清IFN-γ和IgG水平;流式细胞术检测外周血CD3+、CD4+、CD8+ T细胞亚群百分比及CD4+/CD8+比值。

5

氧化应激指标检测

评估MP感染及药物处理对肺组织氧化应激状态的影响。

制备肺组织匀浆,取上清液检测MDA含量、SOD和GSH活性。

6

肺组织病理学检查

评估MP感染及药物处理引起的肺部组织病理学变化。

肺组织经固定、脱水、包埋、切片后,HE染色,于光镜下观察组织病理变化,并通过双盲法进行半定量组织学评分。

7

Nrf2/ARE通路分子表达检测

验证阿奇霉素是否通过调节Nrf2/ARE信号通路发挥作用。

RT-qPCR检测Nrf2、HO-1和NQO1的mRNA表达水平;Western blot检测Nrf2、HO-1和NQO1的蛋白表达水平。

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
阿奇霉素辉瑞制药科技有限公司--
莱菔硫烷----
水合氯醛----
TNF-α、IL-1β、IL-10、IL-6 ELISA试剂盒Elabscience Biotechnology Co., Ltd--
IFN-γ检测试剂盒上海科敏生物科技有限公司--
IgG检测试剂盒上海未来实业有限公司--
CD3-PE、CD4-FITC、CD8-647荧光抗体Becton Dickinson--
MDA、SOD、GSH检测试剂盒北京索莱宝科技有限公司--
TRIzol试剂Invitrogen--
RevertAid第一链cDNA合成试剂盒Thermo Fisher Scientific Inc.--
SYBR Green PCR预混液Thermo--
ABI 7300热循环仪Applied Biosystems--
Nrf2、HO-1、NQO1、β-actin一抗Abcam--
HRP标记二抗----
RIPA裂解液----

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
动物模型建立
小鼠品系:BALB/c;年龄:4周龄;SPF级;体重20±2g;MP标准株来源;MP接种浓度和体积;接种方式:滴鼻;接种天数:连续3天。
阅读提示:见Materials and methods, Experimental animals, Grouping, modelling, and drug delivery methods
药物干预
阿奇霉素剂量:32 mg/kg/day;给药方式:灌胃;溶剂:生理盐水;SFN剂量:5 mg/kg/day;给药方式:腹腔注射;溶剂:DMSO;给药时间:连续7天。
阅读提示:见Materials and methods, Grouping, modelling, and drug delivery methods
肺泡灌洗液采集
肺泡灌洗液体积:2.5 ml生理盐水;肺指数计算公式。
阅读提示:见Materials and methods, Grouping, modelling, and drug delivery methods
氧化应激指标检测
肺组织匀浆制备条件(冰水浴);离心条件:1000 × g,20 min;检测试剂盒品牌。
阅读提示:见Materials and methods, Colorimetric detection of oxidative stress indicators in lung tissues
RT-qPCR
引物序列(见Table 1);内参基因:β-actin;定量方法:2-ΔΔCt法;设备型号:ABI 7300。
阅读提示:见Materials and methods, RT-qPCR for Nrf2, HO-1, and NQO1 mRNA expression levels in lung tissues; Table 1
Western blot
蛋白提取:RIPA裂解液,冰上30 min;BCA法测定蛋白浓度;抗体稀释比例:Nrf2 1:1000,HO-1 1:2000,NQO1 1:1000,β-actin 1:5000;二抗稀释比例:1:1000。
阅读提示:见Materials and methods, WB for Nrf2, HO-1, and NQO1 protein expression levels in lung tissues