谷氨酰胺通过内质网应激途径对新生大鼠高氧肺损伤的保护作用

目的:探讨谷氨酰胺(GLN)通过内质网应激(ERS)途径对高氧诱导新生大鼠肺损伤的保护作用,并阐明其作用机制.方法:足月新生Wistar大鼠90只,随机分为对照组(吸入氧浓度为21％)、高氧组(吸入氧浓度>85％)和高氧+GLN组(吸入氧浓度>85％且腹腔内注射GLN,剂量为0.75 g·kg-1·d-1),每组30只.实验开始第3、7和14天测定大鼠体质量和肺组织含水量,采用HE染色法检测大鼠肺组织形态表现,氯化硝基四氮唑蓝(NBT)法测定肺组织中超氧化物歧化酶(SOD)活性,硫代巴比妥酸(TBA)法测定大鼠肺组织中丙二醛(MDA)水平,蛋白免疫印记(Western blotting)法测定大鼠肺组织中半胱氨酸蛋白酶12(Caspase-12)、葡萄糖调节蛋白78(GRP78)、生长抑制DNA损害基因153(GADD153)、B细胞淋巴瘤-2(Bcl-2)和Bcl-2相关X蛋白(Bax)蛋白表达水平.结果:实验第3、7和14天,与同时间对照组比较,高氧组大鼠体质量明显降低(P<0.05),肺组织含水量明显升高(P<0.05),肺组织中SOD活性明显降低(P<0.05),MDA水平明显升高(P<0.05),肺组织中Caspase-12、GRP78、GADD153和Bax蛋白表达水平明显升高(P<0.05),Bcl-2蛋白表达水平和Bcl-2/Bax比值明显降低(P<0.05);与同时间高氧组比较,高氧+GLN组大鼠体质量明显升高(P<0.05),肺组织含水量明显降低(P<0.05),肺组织中SOD活性明显升高(P<0.05),MDA水平明显降低(P<0.05),肺组织中Caspase-12、GRP78、GADD153和Bax蛋白表达水平明显降低(P<0.05),Bcl-2蛋白表达水平和Bcl-2/Bax比值明显升高(P<0.05).对照组大鼠肺组织结构规则,未见肺泡水肿,肺泡大小及肺泡间隔基本一致,无炎性细胞浸润;高氧组大鼠肺组织中支气管及肺泡上皮细胞肿胀,肺泡管腔增大,间质细胞水肿,可见炎性细胞浸润及纤维渗出;高氧+GLN组大鼠肺组织中肺泡损伤程度、炎性渗出和纤维组织增生程度均减轻,介于高氧组与对照组之间.结论:GLN可减轻高氧诱导新生大鼠肺组织水肿及炎症反应,其机制之一是通过ERS途径,降低GADD153、GRP78、Caspase-12和Bax蛋白表达水平,上调Bcl-2蛋白表达水平而发挥保护作用.