基于PI3K/Akt/mTOR通路探讨刺梨多糖减轻AECOPD大鼠肺损伤的作用机制

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郜广冉,盖忆青,苗卫光,郭静,于娜

1、邯郸市第二医院 河北邯郸056001 2、石家庄市中医院 河北石家庄050000

摘要

目的 探讨刺梨多糖对慢性阻塞性肺疾病急性加重期(AECOPD)大鼠肺组织损伤及PI3K/Akt/mTOR通路的影响。方法 健康成年雄性SD大鼠70只,随机分为正常对照组,模型组,刺梨多糖低、高剂量(100、200 mg/kg)组和地塞米松(0.9 mg/kg)组,各14只;通过反复烟雾暴露加气管内注入脂多糖复制AECOPD大鼠模型,各组分别1次/d给药,疗程14 d。通过HE染色检查肺组织病理学变化,ELISA法检测肺泡灌洗液中炎症细胞因子(IL-1β、IL-6、IFN-γ)含量,Western blot法检测肺组织中PI3K、Akt、mTOR蛋白表达。结果 与模型组相比,刺梨多糖低、高剂量组和地塞米松组肺组织病变和细胞凋亡状况明显改善;IL-1β、IL-6、IFN-γ含量明显降低(P<0.05);PI3K、Akt、mTOR蛋白表达水平明显降低(P<0.05)。结论 刺梨多糖能够减轻AECOPD大鼠肺组织损伤,作用机制可能与抑制PI3K/Akt/mTOR通路及其介导的炎症反应有关。


关键词

慢性阻塞性肺疾病急性加重期;刺梨多糖;PI3K/Akt/mTOR通路;炎症

正文


慢性阻塞性肺疾病急性加重期(AECOPD)发病急,病情发展迅速,且随着病情的加重,还会导致肺心病等疾病的发生,严重时还会威胁患者的生命健康。AECOPD病理机制非常复杂,其中气道炎症在其进展过程中发挥着关键作用[1]。本研究通过复制大鼠AECOPD模型,探讨刺梨多糖COPD大鼠肺组织损伤的影响,并基于PI3K/Akt/mTOR通路探讨其可能的机制。

1 材料与方法

1.1 实验动物  70只清洁级健康雄性SD大鼠。分笼饲养,饲养条件:室温25 ℃、相对湿度65%~70%、光照黑暗各12 h交替,自由进食饮水。

1.2 药物与试剂  刺梨多糖参照文献[2]报道的方法提取;醋酸地塞米松注射液HE染色试剂盒和IL-1βIL-6IFN-γ ELISA法检测试剂盒PI3KAktmTORβ-actin抗体和IgG二抗

1.3 分组、模型制备与给药  分组:70只大鼠按随机数字表法分为正常对照组,模型组,刺梨多糖低、高剂量组和地塞米松组,各14只。模型制备:正常对照组大鼠不做处理;其余各组大鼠运用反复烟雾暴露加气管内注入脂多糖的方法复制AECOPD大鼠模型。给药:刺梨多糖低、高剂量组分别每天灌胃给予100200 mg/kg刺梨多糖,地塞米松组每天腹腔注射0.9 mg/kg地塞米松,正常对照组和模型组腹腔注射给予生理盐水,疗程14 d

1.4 HE染色法检查肺组织病理学改变  

1.5 ELISA法检测肺泡灌洗液中炎症细胞因子含量  

1.6 Western blot法检测肺组织PI3KAktmTOR蛋白表达  

1.7 统计学处理  运用SPSS15.0进行数据统计分析,计量资料采用表示,两组间采用t检验,P<0.05为差异有统计学意义

2 结果

2.1 各组大鼠肺组织病理学改变比较  正常对照组大鼠肺组织、支气管形态结构未见异常。模型组大鼠肺组织可见支气管狭窄变形、细胞脱落,肺泡数量减少、体积增大、融合形成肺大泡,炎性细胞浸润等病理学改变。与模型组相比,刺梨多糖低、高剂量组和地塞米松组大鼠肺组织支气管、肺泡及炎性病变呈不同程度改善。见图1

    

正常对照组          模型组         刺梨多糖低剂量组  刺梨多糖高剂量组      地塞米松组     

1  各组大鼠肺组织病理学改变(HE

2.2 各组大鼠肺泡灌洗液中炎症细胞因子含量比较  与正常对照组相比,模型组大鼠肺泡灌洗液中IL-1βIL-6IFN-γ含量显著升高(P<0.05)。与模型组相比,刺梨多糖低、高剂量组和地塞米松组IL-1βIL-6IFN-γ含量显著降低(P<0.05)。见表1

1  各组大鼠肺泡灌洗液中炎症细胞因子含量比较(

组别

n

IL-1βng/L

IL-6ng/L

IFN-γng/L

正常对照组

14

6.08±0.94

8.17±1.05

12.47±1.65

模型组

14

11.47±1.38*

12.26±1.34*

26.08±2.87*

刺梨多糖低剂量组

14

8.69±1.05#

10.35±1.06#

18.75±2.20#

刺梨多糖高剂量组

14

7.28±0.92#

9.20±1.03#

15.34±1.90#

地塞米松组

14

8.01±1.03#

10.47±1.12#

18.93±2.25#

注:与正常对照组相比,*P<0.05;与模型相比,#P<0.05

2.3 各组大鼠肺组织PI3KAktmTOR蛋白表达比较  与正常对照组相比,模型组大鼠肺组织PI3KAktmTOR蛋白相对表达量显著升高(P<0.05)。与模型组相比,刺梨多糖低、高剂量组和地塞米松组PI3KAktmTO蛋白相对表达量显著降低(P<0.05)。

3 讨论

本实验采用反复烟熏结合气管内滴注脂多糖的方法制备AECOPD大鼠模型,结果显示,刺梨多糖能够明显改善肺组织支气管、肺泡及炎性病变,并且刺梨多糖能够明显减轻炎症反应,能够明显降低肺组织PI3KAktmTO蛋白表达水平。说明刺梨多糖可能通过抑制抑制PI3K/Akt/mTOR通路及其介导的炎症反应对AECOPD大鼠肺损伤起到保护作用。

刺梨多糖可减轻AECOPD大鼠肺损伤,作用机制可能与抑制PI3K/Akt/mTOR通路及其介导的炎症反应有关。但其作用机制还有待进一步深入研究。

 

参考文献

1. 邵宪萍, 金小乐, 张丹, . 慢性阻塞性肺疾病急性加重病人血清组蛋白H3与外周血NLRP3炎症小体表达的相关性[J]. 安徽医药, 2025, 29(3): 570-574.

2 李倩倩, 程婷婷, 刘涵, . 刺梨果多糖提取工艺优化及抗氧化活性研究[J]. 粮食与油脂, 2022, 35(11): 104-108, 113.


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