外源性鋅離子對大鼠肺組織中表皮生長因子受體表達及活化的影響*

李 冰，梁 寧，賈陳志，燕 貞，王 威，吳逸明，吳衛東

鄭州大學公共衛生學院勞動衛生學教研室 鄭州 450001

二氧化硫是造成大氣污染和影響人體健康的主要因素，其進入大氣層后溶于水形成亞硫酸，部分被氧化為硫酸。空氣微細顆粒物的呼吸道毒性作用與其化學成分，尤其是某些可溶性金屬離子成分有關[1-2]。研究[3]發現鋅離子是 PM2.5 顆粒物造成呼吸道反應的主要因素。研究[4]顯示含鋅化合物可提高人支氣管上皮細胞和肺泡上皮細胞白介素8(interleukin-8，IL-8)的表達。動物實驗[5-7]結果顯示，呼吸道灌注可溶性鋅可誘發大鼠以中性粒細胞、炎性細胞因子含量升高及蛋白滲出為主的呼吸道炎癥反應。細胞實驗[8-9]表明，鋅離子可激活細胞內多種信號傳導分子，如表皮生長因子受體(epidermal growth factor receptor，EGFR)、絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinases，MAPKs)等。EGFR是一種多功能糖蛋白，廣泛分布于人體各組織細胞膜上，參與上皮細胞膜的修復等生理反應，在炎癥和癌變組織中高表達或異常表達[10]。作者觀察了氣管灌注鋅離子對大鼠肺組織EGFR表達、活化的影響及可能機制。

1 材料與方法

1.1 實驗動物、主要試劑與儀器 13周齡清潔級健康雄性Wistar大鼠20只，體質量100～130 g，購自河南省實驗動物中心，合格證號scxk(豫)2005-0001。硫酸鋅(天津凱通化學試劑有限公司)，EGFR抑制劑PD153035(美國Calbiochem公司)，二甲基亞砜(DMSO，美國Sigma公司)，兔抗鼠EGFR抗體、兔抗鼠EGFR-Y1068抗體、辣根酶標記山羊抗兔IgG抗體(美國RD Biosciences公司)，DAB顯色試劑盒(北京康為世紀生物科技有限公司)。DYY-8C穩流穩壓電泳儀、SDS-PAGE垂直電泳儀(北京六一儀器廠)，Gene Genius Bio成像系統(美國Syngene公司)。

1.2 實驗分組 20只大鼠隨機分為4組(DMSO+PBS組、DMSO+硫酸鋅組、PD153035+PBS組、PD153035+硫酸鋅組)，每組5只。先用乙醚將大鼠麻醉，然后根據分組情況，采用支氣管灌注法分別預灌注DMSO或1 μmol/L PD153035溶液，灌注劑量為0.5 mL/kg，約30 min后同法分別灌注 PBS或100 μmol/L硫酸鋅溶液，灌注劑量為1 mL/kg。8 h后，將大鼠頸椎脫臼處死，取大鼠肺組織離心提取蛋白。

1.3 EGFR表達及活化的檢測 將提取的蛋白用Bradford法進行定量，Western blot檢測EGFR的表達及活化量。Y1068是EGFR的主要活化位點，因此以Y1068的磷酸化水平表示EGFR的活化量。用Gel-Pro analyzer軟件對光密度值進行分析，作為EGFR的表達量及活化量。

1.4 統計學處理 采用SPSS 12.0處理數據，采用2×2析因設計的方差分析探討預灌注PD153035和灌注硫酸鋅對大鼠肺組織EGFR的表達水平及活化量的影響，檢驗水準α=0.05。

2 結果

2.1 EGFR的表達情況 結果見圖1、表1。

2.2 EGFR的活化情況 結果見圖2、表2。

圖1 4組大鼠肺組織中EGFR的表達情況

表1 4組大鼠肺組織中EGFR的表達水平比較(n=5)

圖2 4組大鼠肺組織中磷酸化EGFR的表達

表2 4組大鼠肺組織中磷酸化EGFR的表達比較(n=5)

3 討論

EGFR廣泛分布于上皮組織中。呼吸道上皮細胞中EGFR存在于細胞膜基底外側部，參與呼吸道上皮細胞膜的修復等[11]。當EGFR被外源性毒物等刺激后，可誘發EGFR單體聚合為二聚體，活化自身酪氨酸激酶，活化的激酶再催化二聚化的EGFR胞內發生交聯磷酸化，從而激發下一級信號轉導，精確指導各類型細胞反應，調節由外源鋅離子所致的炎性過程。該研究結果顯示，加入硫酸鋅后，EGFR的表達水平及活化量均升高，提示硫酸鋅可致大鼠炎癥反應。EGFR是酪氨酸激酶受體，PD153035是酪氨酸激酶抑制劑，可競爭性抑制EGFR磷酸化。該研究結果顯示，硫酸鋅單用可致大鼠肺組織EGFR表達水平及活化量升高，PD153035可降低大鼠肺組織EGFR的表達水平及活化量，而2者合用，有交互作用，提示硫酸鋅致EGFR的表達水平及活化量升高，可能與酪氨酸激酶的磷酸化有關。

綜上所述，氣管灌注外源性鋅離子可致大鼠肺組織中EGFR的表達水平與活化量增加，其機制可能與酪氨酸激酶的磷酸化有關。

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