参麦宁肺方通过抑制IL-6/JAK-STAT3信号通路减轻急性肺损伤小鼠MDSCs扩增的机制研究

摘要

目的 探讨参麦宁肺方通过抑制白细胞介素-6/Janus激酶-信号转导及转录激活因子3(IL-6/JAK-STAT3)信号通路减轻急性肺损伤(ALI)小鼠骨髓来源的抑制细胞(MDSCs)扩增的作用机制。方法 从基因表达综合数据库(GEO)获取ALI小鼠基因数据，利用R语言中的limma软件包鉴定差异表达基因，运用单样本基因富集分析(ssGSEA)对免疫细胞进行分析，通过中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)筛选参麦宁肺方活性化合物及靶标，构建药物-化合物-靶标网络，进行基因本体(GO)/京都基因与基因组百科全书(KEGG)分析。取50只美国癌症研究所(ICR)小鼠，设空白组、模型组(各10只，生理盐水灌胃)及参麦宁肺方低、中、高剂量组(各10只，分别按照5.005 g/kg、10.01 g/kg、20.02 g/kg剂量灌胃)干预7 d后，空白组气道滴注20μL生理盐水，其余各组按5 mg/kg剂量滴注脂多糖(LPS)建立ALI模型，24 h后处死小鼠，采用苏木精-伊红染色(HE)染色观察小鼠肺组织病理变化，酶联免疫吸附测定(ELISA)法检测血清与肺泡灌洗液(BALF)中白细胞介素-6(IL-6)的水平，流式细胞术检测肺组织与外周血中MDSCs水平，免疫印记法(WB)与反转录实时荧光定量PCR(RT-qPCR)法检测小鼠肺组织中与MDSCs发挥免疫抑制作用相关的细胞因子以及IL-6/JAK-STAT3信号通路相关分子水平。结果 ssGSEA结果表明，与MDSCs扩增相关的JAK/STAT3等信号通路在ALI中显著富集，MDSCs与调节性T细胞(Treg)在ALI中显著增加。HE染色结果表明，与空白组比较，模型组小鼠肺组织出现显著的组织坏死与炎性细胞浸润，与模型组比较，参麦宁肺方低、中、高剂量组肺组织坏死区及炎性渗出物均减少。与空白组比较，模型小鼠肺组织、外周血中的MDSCs比例升高(P<0.05),与模型组比较，参麦宁肺方高剂量组MDSCs细胞比例降低(P<0.05)。与空白组比较，模型组小鼠IL-6、转录激活因子3(STAT3)、S100钙结合蛋白A8/A9(S100A8/A9)的基因及蛋白表达水平升高(P<0.05),参麦宁肺方低、中、高剂量组以上指标均降低(P<0.05)。与空白组比较，模型组精氨酸酶1(Arg1)、诱导型一氧化氮合酶(iNOS)、转化生长因子-β(TGF-β)、IL-6、磷酸化的信号转导子和转录激活子3(p-STAT3)、S100A8/A9蛋白和IL-6、粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)、JAK2、STAT3、S100A8/A9、 Arg1、iNOS mRNA表达升高(P<0.05)。与模型组比较，参麦宁肺方高、中、低剂量组Arg1、iNOS蛋白和Arg1、iNOS mRNA降低(P<0.05),其中参麦宁肺方高剂量组Arg1蛋白和Arg1 mRNA低于参麦宁肺方低剂量组(P<0.05)。结论 MDSCs参与ALI的发生与发展进程，参麦宁肺方可通过抑制IL-6-JAK/STAT3信号通路，减少MDSCs的扩增，进而避免病原体感染后肺部症状的进一步加重。

关键词

急性肺损伤 / 骨髓来源的抑制细胞 / 参麦宁肺方 / JAK-STAT信号通路