大黄素调节SIRT1/AMPK信号通路对肺炎克雷伯菌致重症肺炎大鼠细胞自噬和凋亡的影响

摘要

目的：探讨大黄素对肺炎克雷伯菌（K.pneumoniae）致重症肺炎（KP）大鼠细胞自噬和凋亡的影响及可能的机制。方法：通过感染K. pneumoniae建立KP大鼠模型并用大黄素处理。将大鼠分为假手术组、KP组、低浓度大黄素组（20 mg/kg）、中浓度大黄素组（40 mg/kg）、高浓度大黄素组（80 mg/kg）、大黄素+sirtinol[沉默信息调节因子（SIRT1）活性抑制剂]组（80 mg/kg大黄素+30μL/kg sirtinol）；血气分析仪检测动脉血二氧化碳分压（PaCO₂）、动脉氧分压（PaO₂）、动脉血氧饱和度（SaO₂）；瑞氏-吉姆萨染色（Wright-Giemsa）测定支气管肺泡灌洗液（BALF）中白细胞和中性粒细胞计数；HE染色检测各组肺组织病理变化；ELISA检测各组肺组织中IL-6、TNF-α、IL-1β表达；电镜扫描观察各组肺组织中细胞自噬情况；免疫荧光染色观察LC3B在肺组织中的表达情况；TUNEL法检测各组大鼠肺组织细胞凋亡变化；Western blot检测肺组织中SIRT1、腺苷单磷酸活化蛋白激酶（AMPK）、LC3-II、LC3-I、c-caspase-3、caspase-3蛋白表达。结果：K. pneumoniae诱导的肺炎大鼠肺组织呈现严重损伤，肺部炎性浸润和炎性细胞因子释放增加，动脉血中PaO₂和SaO₂水平降低，PaCO₂水平升高，BALF中白细胞和中性粒细胞计数升高，细胞凋亡率和c-caspase-3/caspase-3水平增加，细胞自噬以及自噬相关蛋白LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ水平降低（均P<0.05）。大黄素处理后激活SIRT1/AMPK信号通路，升高动脉血中PaO₂和SaO₂水平，降低PaCO₂水平，抑制炎症反应，抑制肺组织细胞凋亡，恢复细胞自噬水平（均P<0.05），而使用SIRT1抑制剂sirtinol抑制SIRT1/AMPK信号通路后部分逆转了大黄素对KP大鼠的治疗作用（P<0.05）。结论：大黄素可能通过激活SIRT1/AMPK通路进而增强大鼠肺组织细胞自噬，抑制大鼠肺组织细胞凋亡，可能为KP提供潜在的治疗选择。

关键词

大黄素 / 沉默信息调节因子/腺苷单磷酸活化蛋白激酶信号通路 / 肺炎克雷伯菌 / 重症肺炎 / 大鼠 / 细胞自噬 / 凋亡