吸入气管内雾化脂多糖致急性肺损伤小鼠肺组织转录组分析

摘要：

背景 急性肺损伤(acute lung injury,ALI)/急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome,ARDS)是危重症医学和基础医学研究重要的关注焦点.明确ALI时关键损伤机制及差异性基因的变化,对探究ALI的发生发展至关重要.目的 研究气管内雾化脂多糖(lipopolysaccharides,LPS)致ALI小鼠肺组织的转录组基因谱变化,探索ALI潜在损伤机制及治疗靶点.方法 36只小鼠随机分为对照组和气管内雾化LPS组(时间分为致伤后 6 h、12 h、24 h,每组各 9只).实验组给予气管内雾化 50μL的LPS 15 mg/kg,对照组给予气管内雾化等体积 0.9%氯化钠注射液.比较组间组织病理学、病理损伤评分及肺系数变化,检测肺泡灌洗液(bronchoalveolar lavage fluid,BALF)及血清中肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)、单核细胞趋化蛋白-1(monocyte chemoattractant protein-1,MCP-1)等水平.肺组织行转录组测序,寻找差异基因,并对上调、下调基因分别进行GO和KEGG富集分析,对持续性改变的差异基因进行GO功能富集整合及共表达网络分析.结果 与对照组相比,吸入气管内雾化LPS后小鼠肺组织炎症细胞浸润、水肿加重伴出血,肺损伤评分及肺系数评分逐渐增高,24 h时损伤最严重;TNF-α、IL-6、MCP-1的表达均显著升高(P＜0.01),BALF与血浆中表达存在一定差异;转录组学提示 12h组上调基因 1545个、下调基因 1670个,24 h组上调基因 1312个、下调基因 1139个.KEGG富集分析显示差异基因涉及炎症反应、遗传信息调控、信号转导等通路,GO富集分析显示差异基因集中在细胞因子生成及免疫反应调控、白细胞的免疫介导及免疫调节、白细胞迁移(上调基因),以及血液循环、信号传导、神经突触、肌肉收缩等(下调基因).PPI分析提示持续性上调的关键基因包括Tnf、IL-1β、Ifn-γ、Ccl2、Ccl5、Nod2、Tlr2、Lgals9.而持续性下调的关键基因包括Cav1、Sulf1、Sox4、Tgf、Apoe、Tek.结论 气管内雾化LPS 12 h建立稳定、可靠的小鼠急性肺损伤模型.Tnf、IL-1β、Ifn-γ、Ccl2、Ccl5、Nod2、Tlr2、Lgals9等关键基因可能是ALI中免疫与炎症反应中的关键调节因子和靶基因.

关键词：急性肺损伤、转录组、气管内雾化、差异性基因、小鼠动物模型

所属期刊栏目：44

分类号：R563.8(呼吸系及胸部疾病)

资助基金：军队后勤科研项目;军队后勤科研项目

在线出版日期：2023-09-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：668-677