半胱氨酰天冬氨酸特异性蛋白酶-3抑制剂对大鼠肺缺血再灌注损伤的保护作用及其机制

目的 探讨半胱氨酰天冬氨酸特异性蛋白酶(Caspase)-3抑制剂对大鼠肺缺血再灌注损伤的保护作用.方法 45只肺缺血再灌注损伤模型大鼠随机分为模型组、低剂量组和高剂量组;同时选取15只大鼠作为假手术组.低剂量组和高剂量组分别经尾静脉注射z-VAD-FMK5 mg/kg和15 mg/kg,模型组和假手术组给予尾静脉注射等体积的生理盐水.治疗12 h后,取肺组织,测定肺组织中氧化应激指标[丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)和活性氧水平(ROS)]和炎性因子水平[肿瘤坏死因子(TNF)-α、白细胞介素(IL)-1β和IL-6];采用Western blot分析凋亡相关蛋白水平[凋亡诱导因子(AIF)、Caspase-3、B细胞淋巴瘤/白血病-2(bcl-2)和bcl-2相关X蛋白(bax)];采用原位缺口末端标记法(TUNEL)染色分析肺组织中细胞凋亡水平.结果 与对照组比较,模型组、低剂量组和高剂量组MDA和ROS水平明显增加,而SOD水平显著降低(均P=0.000).与模型组比较,低剂量组和高剂量组MDA和ROS水平明显下降,而SOD水平显著升高(均P =0.000).与假手术组比较,模型组、低剂量组和高剂量组TNF-α、IL-1β和IL-1β等炎性因子水平显著升高,而与模型组比较,低剂量组和高剂量组上述炎性因子显著下调(均P =0.000).与假手术组比较,模型组、低剂量组和高剂量组AIF、Caspase-3和bax蛋白水平显增加,而bcl-2水平显著下调;与模型组比较,低剂量组和高剂量组AIF、CaspaseG和bax蛋白水平明显下降,而bcl-2水平显著升高.与假手术组(3.43±0.67)比较,模型组、低剂量组和高剂量组肺组织细胞凋亡水平(25.32±3.21、17.39±2.97和11.33±2.56)显著升高,差异有统计学意义(均P=0.000).与模型组比较,低剂量组和高剂量组肺组织中细胞凋亡水平显著下降,差异有统计学意义(均P=0.000).与低剂量组比较,高剂量组大鼠肺组织中细胞凋亡水平下降更为显著,差异有统计学意义(P=0.000).结论 Caspase-3抑制剂z-VAD-FMK可显著降低氧化应激、炎症以及肺细胞凋亡,对肺组织起到保护作用.