内质网应激相关的蛋白激酶R样内质网激酶-转录活化因子4-CCAAT/增强子结合蛋白同源蛋白通路参与支气管肺发育不良大鼠肺细胞凋亡

摘要：目的 探讨内质网应激(ERS)相关的蛋白激酶R样内质网激酶(PERK)-转录活化因子4(ATF4)-CCAAT/增强子结合蛋白同源蛋白(CHOP)通路在支气管肺发育不良(BPD)大鼠肺细胞凋亡中的作用.方法 将48只新生早产SD大鼠按随机数字表法分为BPD组和对照组.BPD组持续暴露于体积分数为850 mL/L的高体积分数氧(高氧)中,对照组置于空气中.在7 d、14 d和21 d取肺组织,采用DNA断裂的原位末端标记法(TUNEL)检测肺细胞凋亡,实时荧光定量反转录聚合酶链反应(RT-PCR)检测葡萄糖调节蛋白78(GRP78) 、PERK 、ATF4和CHOP mRNA表达,Western blot技术检测GRP78、磷酸化PERK (pho-PERK) 、ATF4和CHOP蛋白表达.结果 随高氧暴露时间延长,BPD组大鼠肺细胞凋亡指数(AI)逐渐增加,与同时间点对照组比较差异均有统计学意义(7 d:15.50±0.58比1.25 ±0.50,14 d:27.75±1.71比3.25 ±0.96,21 d:50.50±3.70比4.00±1.15;t =57.00、20.58、25.16,P均＜0.01);GRP78 、PERK 、ATF4和CHOP mRNA表达较同时间点对照组明显上升[GRP78:7 d(33.88 ±3.73)比(11.65±1.00),14 d(54.50 ±2.18)比(12.84±1.41),21d(95.34 ±7.61)比(12.43 ±0.59);PERK:7 d(5.23 ±0.92)比(1.45 ±0.46),14 d(7.60±1.56)比(2.18±0.97),21 d(16.55 ±0.50)比(2.90±1.18);ATF4:7 d(23.04 ±2.45)比(12.56±2.81),14d (28.66 ±2.66)比(15.18 ±2.92),21 d(36.63 ±2.99)比(15.14 ±2.09);CHOP:7 d(2.21 ±0.19)比(0.81 ±0.02),14 d(4.19±0.17)比(0.90±0.08),21 d(6.08 ±0.38)比(0.88±0.10);P均＜0.05;GRP78 、pho-PERK 、ATF4和CHOP蛋白表达较对照组亦明显增高[GRP78:7 d(1.33±0.03)比(0.85±0.04),14 d(1.31 ±0.02)比(0.92 ±0.01),21 d(1.82 ±0.28)比(0.87 ±0.01);pho-PERK:7 d(0.68 ±0.02)比(0.54 ±0.01),14 d(1.04±0.01)比(0.65±0.01),21 d(1.29 ±0.02)比(0.73±0.01);ATF4:7 d(1.26±0.01)比(0.83±0.01),14 d(1.39±0.02)比(0.87 ±0.02),21 d(1.67 ±0.02)比(0.94 ±0.02);CHOP:7 d(1.37 ±0.01)比(0.47 ±0.06),14 d(1.50 ±0.04)比(0.74±0.05),21 d(1.61 ±0.03)比(0.55±0.02);P均＜0.05]. BPD组大鼠肺组织CHOP蛋白表达与AI、PERK及ATF4均呈显著正相关(r=0.87 、0.92 、0.93,P均＜0.05).结论 CHOP介导的细胞凋亡参与BPD发生发展,其机制可能与ERS相关的PERK-ATF4-CHOP通路激活有关.