微波辐射后大鼠肺组织中VEGF和AQP5的表达变化Word文档格式.docx
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VEGF;
AQP5
TheexpresschangesofVEGFandAQP5ofratlungafter
Abstract:
ObjectiveToinvestigateVEGFandAQP5changesofratlungaftermicrowaveradiation.Methods96ratswereexposedtomicrowavewhichaveragepowerdensitieswere10,30and100mW/cm2respectivelyandkilledon6h,1d,3d,7dand14dafterradiation.ApplyimmunohistochemistryandimageanalysistoapproachtheeffectofVEGFandAQP5ofratbloodairbarrieraftermicrowaveradiation.Results
(1)ThechangeofVEGFinratlung:
InshamradiationgroupVEGFweaklypositiveappearedinkytoplasmofvascularendothelialcell.After30,100mW/cm2microwaveradiation,6h~7dVEGFexpressedpositiveinkytoplasmofvascularendothelialcell.At6hVEGFwereincreasedmoreinradiationgroupthaninshamradiationgroupandexpressedmostpositiveon1dandon3d,7dwerealsoexpressedpositiveandrecoveredon14d.Imageanalysisshowedthaton6h~7dtheVEGFhadsignificantdifference(P<orP<)andhaddirectcorrelationwithquantityofradiation.
(2)ThechangeofAQP5inratlung:
InshamradiationgroupAQP5positiveappearedonthecellularmembraneoftypeⅠalveolarepithelialcell.AQP5weredecreasedaftermicrowaveradiationin10,30and100mW/cm2groups.In100mW/cm2group,AQP5wereweaklypositiveon1d,graduallyrecoveredafter3d,turnedmainlynormalat7d.Conclusion10~100mW/cm2microwaveradiationcanchangeVEGFandAQP5quantityofratbloodairbarrierandthesechangeshadpositivecorrelationwithradiationquantity.VEGFandAQP5possibleparticipatedthepathologicalphysiologicalimpairedprocessofmicrowaveradiationonratbloodairbarrier.
Keywords:
microwave;
rat;
lung;
VEGF;
AQP5
微波技术被广泛应用于工业、医疗、通讯等领域,其所引起的生物学效应越来越受到关注。
肺脏是微波辐射的敏感靶器官之一[1]。
本研究通过VEGF和AQP5在大鼠肺组织中的动态表达,观察不同功率密度微波辐射对肺脏血气屏障的影响,探讨其时效和量效关系,为阐明微波辐射后肺组织生物效应以及机制提供依据。
1材料与方法
材料二级雄性Wistar大鼠30只,体重180±
20g,由军事医学科学院实验动物中心提供;
VEGF、AQP5购于武汉博士德生物工程有限公司;
DAB显色液购自北京中杉金桥生物技术有限公司;
CMIASⅡ系列多功能真彩色病理图像分析系统。
方法
动物分组与辐射方法
上述大鼠随机分为假辐射组和10、30和100mW/cm2辐射组,每组6只动物。
辐射方法采用微波模拟源进行全身均匀辐射,平均功率密度分别为10、30和100mW/cm2,辐射时间均为5min。
假辐射组仅将装有大鼠的辐射盒放于辐射台上,不进行辐射。
大鼠肺组织取材及处理
各组大鼠分别于辐射后6h及1、3、7和14d活杀取材,取左叶肺组织置于10%缓冲福尔马林溶液中固定1w,梯度酒精脱水,二甲苯透明,浸腊,石蜡包埋,切片5μm。
免疫组织化学染色
将切片贴于多聚赖氨酸处理过的载玻片上,进行免疫组织化学染色。
实验步骤参照文献[2]报道加以改进,主要步骤1.二甲苯脱蜡至水;
3%H2O2室温孵育10min;
枸橼酸中微波修复;
血清封闭30min;
一抗,置于湿盒37℃60min后,4℃过夜;
加Bio羊抗兔IgG,37℃40min;
加HRPSA,37℃30min;
DAB显色,镜下控制显色效果;
充分水洗,苏木素浅染细胞核,脱水,透明,封片,镜检。
对照实验用PBS代替一抗作阴性对照,其余步骤同上。
图像分析
在光镜10×
40倍视野下,应用CMIASⅡ图象分析仪对上述肺组织切片进行平均光密度(MOD)和积分光密度测定及分析,每只动物的5张切片分别随机选取5个视野。
统计学处理
结果以组以均数±
标准差表示,采用SAS统计软件进行单因素多水平检验。
*P<为差异有统计学意义,**P<为差异有显着统计学意义。
2结果
VEGF免疫组化学染色结果假辐射组VEGF见于血管内皮细胞浆,棕黄色颗粒呈弱阳性表达;
30、100mW/cm2组微波辐射后1d~7d,VEGF于血管内皮细胞浆棕黄色颗粒呈阳性表达,6h较假辐射组表达增加,1d表达最强,3、7d也呈阳性表达,14d恢复至正常。
图象分析结果显示,1d~7d与假辐射组相比有显着性差异且上述改变与辐射剂量呈正相关,见表1。
表1微波辐射后大鼠肺组织中VEFG平均光密度结果(×
10-2)注:
与假辐射组比较,*P<,**P<。
图1大鼠肺组织VEGF的表达(SP×
200)
a.假辐射组,示VEGF于肺微血管内皮细胞浆中呈棕黄色颗粒弱阳性分布。
b.100mW/cm2辐射后1d,示VEGF于肺微血管内皮细胞浆中呈棕黄色颗粒强阳性分布。
图2大鼠肺组织中AQP5表达
a.假辐射组,示AQP5于Ⅰ型肺泡上皮细胞膜上棕黄色颗粒呈阳性分布。
b.100mW/cm2微波辐射后1d,示AQP5于Ⅰ型肺泡上皮细胞膜上棕黄色颗粒呈弱阳性分布。
AQP5免疫组化学染色结果
AQP5在假辐射组Ⅰ型肺泡上皮细胞膜上呈阳性分布,上述三组在辐射后Ⅰ型肺泡上皮细胞膜AQP5的表达均减弱,其中100mW/cm2组减弱最明显,1d呈弱阳性(图2b),3d见恢复,7d基本恢复至正常。
定量分析结果见表2。
表2微波辐射后大鼠肺组织AQP5平均光密度结果(×
10-2)注:
与假辐射组比较,*P<。
3讨论
随着广播、电视、通讯及电力事业的迅速发展,信息传输和各种家用电器已经成为人们生活不可缺少的部分,但也使整个生物界处在微波辐射之中,微波对生物体的影响日益受到重视[3,4]。
目前普遍认为,中枢神经系统、免疫系统、循环系统等是微波生物效应的敏感部位。
微波对肺脏作用的研究,主要集中在放射性肺炎,有学者认为肺脏是微波损伤的敏感靶器官之一[1]。
黄小军等[5]对高功率微波辐射后的大鼠肺组织结构进行了观察发现:
肺上皮细胞变性严重,肺泡隔断裂、变薄,出现广泛的肺大泡;
间质水肿,炎细胞浸润,肺内小静脉淤血。
并且有学者观察到一定条件的微波辐射可引起血—脑屏障和血—睾屏障的结构和功能改变,其中主要的病理改变是水肿和出血[6,7]。
但国内外对微波辐射引起的肺水肿和出血的机制鲜有报道,为此,本文就引起肺组织水肿和出血的两个重要因子VEGF和AQP5进行了研究。
血管内皮生长因子既是一种生长因子,又是一种通透因子,具有促进血管通透性增高,血管内皮细胞分裂、增殖,诱导血管生成以及细胞质钙聚集等作用[8]。
肺泡、支气管上皮细胞、支气管腺细胞和激活的巨噬细胞等都能合成VEGF,其中最主要的是II型肺泡上皮细胞,Kaner等[9]的研究表明,正常人的呼吸道上皮黏液中VEGF的含量是血清中的500倍,不直接释放入血,当肺泡气血屏障的完整性遭到破坏时,呼吸上皮侧的高浓度VEGF可直接向血液释放。
Robert[10]和Antonetti[11]的研究表明,VEGF通过其受体能够使Occludin在细胞内的结构磷酸化,可导致Occludin从内皮细胞膜上脱落或者蛋白降解,从而影响内皮细胞之间的紧密连接,引起内皮和微血管通透性增加。
在体外培养脐静脉中发现,TNFα可完全消除VEGF导致的内皮细胞合成,TNFα过度表达转基因动物除发生肺气肿外,还伴有其受体表达下降[12]。
VEGF在微波辐射致肺损伤中的机制未见报道,为此,本研究采用免疫组织化学方法观察VEGF在微波辐射后大鼠肺组织中的动态变化规律。
发现VEGF在微波辐射后于血管内皮细胞浆呈阳性表达,图象分析结果显示,阳性改变与辐射剂量呈正相关。
水通道蛋白(AQPs)通过肺泡上皮促进水转运,并且在生理或病理状态下均对呼吸系统水的平衡起到重要作用。
但长期以来均认为水通过细胞膜的转运是以简单扩散的方式,直到1988年Agre在提纯红细胞时发现了28KD通道构成整合膜蛋白[13],证实了水转运的另一种形式:
通道介导的水转运。
AQPs在肺组织中表达的研究在国内外均刚刚起步,研究结果尚无定论,至今在哺乳动物已发现10种水通道(AQP0~AQP9),它们都有增加浆膜面水通透的功能。
目前确认在肺组织中有4种水通道(AQP1、AQP3、AQP4、AQP5),有研究表明,AQP1表达在微血管上皮和肺细胞,AQP4位于气道上皮的基膜上,AQP5在Ⅰ肺泡型细胞上有表达[14],AQP3广泛存在于小气道及远端气道上皮且在肺泡各型细胞上均有表达[15]。
国内外水通道在呼吸系统发病机制的研究都刚刚起步,对肺组织水通道还没有统一的认识及定论,肺组织水通道在体内的分布、调节、生理和病理状态下的作用均有待进一步研究,随着对AQPs的深入研究,不仅可对细胞膜水转运提供分子解释,而且还将对人类某些疾病如肺水肿、哮喘、ARDS等的发病机制进一步认识,可能会有理论上的突破。
AQP5在微波辐射致肺损伤中的机制亦未见报道,本研究采用免疫组织化学方法观察AQP5在微波辐射后大鼠肺组织中的动态变化规律。
观察到辐射后Ⅰ型肺泡上皮细胞膜AQP5的表达均减弱,并且与辐射剂量有时效和量效关系。
综上,10、30和100mW/cm2的微波辐射后可使VEGF表达增加,AQP5表达减少,并且有时效性和量效性关系,二者可能参与了微波致血—气屏障损伤的病理生理过程。
【参考文献】
[1]杨家骥,黄晓峰,王春梅,等.超宽谱微波辐射后肺脏结构及通透性改变[J].燃料空气弹生物学效应.2003,4:
49-52.
[2]龚志锦,詹熔洲.病理组织制片和染色技术[M].上海科学技术出版社,1994.
[3]CuiYF,YangH,GaoYB,etal.Experimentalstudyofeffectandmechanismofelectronicpulseonperipherallymphocytesindog[J].ChineseMedicalJournal,2001,114(10):
1019-1021.
[4]MashevichM,FolkmanD,KesarA,etal.Expousureofhumanperipheralbloodlymphocytestoelectromagneticfieldsasociatedwithcellularphonesleadstochromosomalinstability[J].Bioelectromagnetics,2003,24
(2):
82-90.
[5]黄小军,杨家骥,李珍,等.高功率微波辐照后大鼠肺脏形态学改变[J].中华放射医学与防护杂志,2005,25:
178-179.
[6]王旭,胡向军,彭瑞云.微波辐射对血脑屏障的影响[J].中华物理医学与康复杂志,2005,27(8):
505-506.
[7]KalausRT,ThomasH,MichaelK,etal.Targetcellsinradiationpneumopathy[J].IntRadiatoncolBiolphys,2004,58
(2):
463-469.
[8]FerraraN,GerberHP,LeCouterJ.ThebiologyofVEGFanditsreceptors[J].NatMed,2003,(9):
669.
[9]KanerRJ,CrystalRG.Compartmentalizationofvascularendothelialgrowthfactortotheepithelialsurfaceofthehumanlung[J].MolMed,2001,7(4):
240-2461.
[10]RobertJK,JohnRS,NoyimasaF,etal.Lungoverespressionofthevascularendotheliargrowthfactorgeneinducepulmonaryedema[J].AmRespirCellMolBid,2000,22(6):
657-663.
[11]AntonettiDA,BarberAJ,HollingerLA,etal.Vascularendothelialgrowthfactorinducerapidphosphorylationoftightjunctionproteinsoccludingandzonularoccluding[J].BiolChem,1999,274(33):
234-236.
[12]郑灵,张劲农,周露茜.肿瘤坏死因子α与血管内皮生长因子在烟雾暴露大鼠肺气肿模型中的动态变化[J].中华结核和呼吸杂志,2005,28127-128.
[13]SabooriAM,SmithBL,AgreP.PolymorphismintheMr32000RhproteinpurifiedfromPh(D)positiveandnegativeerythrocytes[J].ProcNatlAcadSciUSA,1988,85:
4042-4045.
[14]ClaudioSartori,MichaelA.Transepithelialsodiumandwatertransportinthelung[J].AdvExpBiol,2001,502:
315-338.
[15]SilviaM,Kreda,MichaelC,Gynn,DavidA,Fenstermacher,etal.Expressionandlocalizationofepithelialaquaporinsintheadulthumanlung[J].AmRespirCellMolBiol,2001,24:
224-234.
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