目的研究染矽尘大鼠毒理效应相关差异基因表达谱。方法应用气管暴露法对雄性Wistar大鼠进行二氧化硅(50mg/ml)染尘,对照组大鼠气管内灌注1ml灭菌生理盐水。染尘后第14天处死大鼠,取肺组织。应用Ⅲumina激光共聚焦光纤微珠基因芯片技术,研究大鼠肺组织差异基因表达谱,采用因注释、富集数据库(thedatabase for annotation,visualization and integrated discovery,DAVID)生物信息学分析工具,对差异基因的基因功能和生物学通路进行富集统计学分析。结果检测出的有效基因共22107个,筛选出染矽尘组与对照组的差异基因共1567个,其中上调基因为765个,下调基因为802个。与毒理效应相关的差异基因有461个,其中上调基因为285个,下调的有176个。Real—timePCR实验验证了血红素加氧酶(HMOX1)、过氧化物歧化酶(SOD1)基因上调的趋势和基因芯片结果是一致的。结论二氧化硅粉尘诱导的大鼠肺组织纤维化中起毒理效应的大量相关基因上调或下调,二氧化硅所致的肺纤维化可能存在复杂的基因网络调控系统,其中,毒理机制是肺纤维化发生发展过程中的重萼一环。
目的应用比较蛋白质组学方法分析手掌参醇提取物对染尘大鼠早期肺组织蛋白表达的影响,以寻找低毒有效的矽肺防治药物并初步探讨手掌参干预后的分子机制。方法随机将Wistar大鼠分为染尘组和手掌参干预组,每组4只,气管暴露法给予1ml SiO2混悬液(50mg/ml)建立大鼠模型。染尘后第2天,干预组给予手掌参醇提取物按0.8g/100g(0.8ml/100g)的量每天灌胃,染尘组给予蒸馏水2ml每天灌胃共14d处死大鼠。取肺组织,提取总蛋白,双向凝胶电泳(two—dimensional gel electrophoresis,2-DE)结合基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(matrix—assisted laser desorption/ionization time—of-flight mass spectrometry,MALDI-TOF-MS)分析鉴定差异蛋白。免疫印迹(Westernblot)法验证差异蛋白在肺组织中的表达。结果染尘组大鼠肺泡隔水肿增厚,淋巴细胞、巨噬细胞及少数中性粒细胞浸润,伴有较多的成纤维细胞和平滑肌细胞增生。胶原纤维聚集,肺泡结构破坏,出现斑片状纤维化,细胞性结节的数量多、体积大。手掌参干预组肺组织的变化与染尘组基本相似,但病理改变较之减轻。鉴定出组织蛋白酶D前体、硫氧还蛋白过氧化物酶-1(peroxiredoxin-1,Prx-1)和SECl4类蛋白33种表达差异的蛋白。与染矽尘组相比,手掌参干预组中组织蛋白酶D前体、Prx-1表达下调,SECl4类蛋白3表达上调,差异均有统计学意义(P〈0.01)。用Westernblot法分析显示,手掌参干预组大鼠肺组织中Prx-1表达为(0.26±0.02),明显低于染矽尘组(0.35±0.04),差异有统计学意义P〈0.01)。结论手掌参醇提取物可能多环节干预肺纤维化的形成,而组织蛋白酶D前体、Prx-1和SEC14类蛋白3可能是手掌参醇提取物起作用的相关蛋白。