Aging Influences the Metabolic and Inflammatory Phenotype in an Experimental Mouse Model of Acute Lung Injury

doi:10.1093/gerona/glaa248

。2021年4月30日；76(5):770-777.

doi:10.1093/gerona/glaa248。

衰老对急性肺损伤小鼠模型代谢和炎症表型的影响

凯文·吉布斯^1 2, Chia-Chi Chuang钥匙^三, 拉纳沙·贝尔菲尔德^三, 詹妮弗·克莱尔¹, 莉娜·珀塞尔¹, 刘淳（Chun Liu）¹, D克拉克档案^1 2

附属机构

¹北卡罗来纳州温斯顿-塞勒姆威克森林医学院内科、肺部、危重病护理、过敏和免疫疾病系。
²北卡罗来纳州温斯顿塞勒姆威克森林医学院威克森林危重病、损伤和康复研究中心。
^三北卡罗来纳州温斯顿萨勒姆维克森林医学院分子医学内科。

PMID： 32997738
预防性维修识别码：采购订单8087268
内政部： 10.1093/gerona/glaa248

衰老对急性肺损伤小鼠模型代谢和炎症表型的影响

凯文·吉布斯等。老年医学杂志。 2021。

。2021年4月30日；76(5):770-777.

doi:10.1093/gerona/glaa248。

作者

凯文·吉布斯^1 2, Chia-Chi Chuang钥匙^三, 拉纳沙·贝尔菲尔德^三, 詹妮弗·克莱尔¹, 莉娜·珀塞尔¹, 刘淳（Chun Liu）¹, D克拉克档案^1 2

附属机构

¹北卡罗来纳州温斯顿-塞勒姆威克森林医学院内科、肺部、危重病护理、过敏和免疫疾病系。
²北卡罗来纳州温斯顿塞勒姆威克森林医学院威克森林危重病、损伤和康复研究中心。
^三北卡罗来纳州温斯顿萨勒姆维克森林医学院分子医学内科。

PMID： 32997738
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内政部： 10.1093/gerona/glaa248

摘要

年龄增加是呼吸衰竭和急性呼吸窘迫综合征（ARDS）预后不良的危险因素。在本研究中，我们试图确定成年（6个月）和老年（18-20个月）雄性C57BL/6小鼠气管内脂多糖（IT-LPS）急性肺损伤（ALI）后肺部炎症、肌肉损伤和代谢的年龄相关性差异。我们还研究了肌肉脂肪酸氧化（FAO）中与年龄相关的变化，以及用依托莫西（etomoxir）药物对FAO进行全身抑制的后果。老年小鼠有一个明显的肺损伤过程，其特征是肺泡中性粒细胞增多和对治疗性运动缺乏反应。为了评估ALI的代谢后果，在IT-LPS前后对老年和成年小鼠进行全身代谢表型分析。老龄小鼠厌食时间延长，呼吸交换率降低，表明对粮农组织的依赖性增加。Etomoxir增加了老年但非成年ALI小鼠的死亡率，证实了FAO对急性严重应激生存的重要性，并表明成年小鼠对FAO抑制的恢复能力增强。老年ALI小鼠骨骼肌中关键脂肪酸代谢酶CPT-1b、LCAD、MCAD、FATP1和UCP3的转录增加。此外，衰老小鼠在基线和肺损伤后CPT-1b的蛋白质水平增加。令人惊讶的是，与成年小鼠相比，孤立骨骼肌线粒体中的CPT-1b在老龄小鼠中的活性降低。老年ALI小鼠的独特表型与ARDS的年龄相关不良结局具有相似的特征。该模型可能有助于检查和增强危重老年人群特有的免疫和代谢异常。

关键词：危重病；脂肪；炎症；营养。

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数字

**图1。**
老年小鼠和成年小鼠损伤和消退模式的比较。(一个)老年和成年小鼠在假手术和ALI条件下接受肺泡灌洗。成年小鼠在炎症高峰期的BAL细胞计数明显较高，但在所有其他时间点的计数相似（每个时间点的组大小为4–10）。(B)在老年和成年小鼠中测量BAL蛋白水平。所有时间点的蛋白质水平相似（每个时间点的组大小为3-6）。(C)与成年小鼠相比，老龄小鼠肺泡中性粒细胞增多时间延长。BAL中性粒细胞百分比在炎症高峰期相似，但在第5天老龄小鼠中增加（每个时间点的组大小为4–10）。(D类)IT-LPS导致强劲的全身和肺泡TNFα生成。老年小鼠和成年小鼠在肺损伤后BAL和血液中的TNFα水平相似（组大小4-6）。(E类,F类)老年小鼠对运动表现出抵抗力。运动会降低肺损伤后成年但非老年小鼠的肺泡细胞计数（8-11组）和血浆G-CSF（4-5组）。

**图2。**
老年和成年小鼠ALI后有不同的代谢表型。(一个)老年小鼠和成年小鼠在肺损伤前后的代谢表型(n个=每组6人）。衰老的小鼠明显减少(对=0.048）ALI后与年轻动物相比的RER。(B)老年小鼠和成年小鼠在受伤前的食物摄入量相似。肺损伤后，老龄小鼠厌食时间延长，每小时摄入的食物明显减少(对= .0003). (C,D类). ALI后两组的能量消耗均减少。调整基线变化时，在整个肺损伤过程中，能量消耗的差异没有达到统计学意义(对= .051). 然而，不同的光/暗周期存在显著差异。老年小鼠在基线时的能量消耗较高，在光照周期2-4和暗照周期2-5时能量消耗减少。

**图3。**
ALI后脂肪酸氧化的比较。(**A–E**)在基线检查时和肺损伤后（每个时间点3–14组），在老年和成年动物的腓肠肌中测量脂肪酸氧化关键介质（UCP3、CPT-1b、FATP1、MCAD、LCAD）的转录。转录随着IT-LPS的变化而动态变化。老龄小鼠在ALI早期（第1、2、3天）的转录水平一直较高。(F类)采用硫代巴比妥酸反应物（TBARS）测定基线和ALI后骨骼肌的氧化应激。在任何时间点都没有发现差异（每个时间点的组大小为5-7）。(**G公司**)在基线检查和第10天通过western blot检测线粒体CPT-1b蛋白表达。在基线检查和第10天，老龄小鼠CPT-1b表达增加。用2种凝胶电泳进行蛋白质印迹。在相同的凝胶上进行相同年龄的基线和第10天的损伤。(**H（H）**)和(我)在基线和第10天的时间点通过放射分析测定CPT-1b活性和丙二酰抑制。与基线相比，老龄和成年小鼠在第10天的CPT-1b活性均增加。与年轻动物相比，当CPT-1蛋白表达标准化时，老年小鼠的活性降低。(J型)在对照组和ALI条件下，用CPT-1抑制剂埃托莫西尔或载体治疗老年和成年小鼠。与单独使用溶媒或依托莫西相比，CPT-1抑制和ALI增加了老龄动物的死亡率。在第10天处死老化的ALI+溶媒对照小鼠。第7天，所有其他条件均被消除。所有幸存下来献祭的动物都有肺损伤恢复的迹象。

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1. Rubenfeld GD、Caldwell E、Peabody E等。急性肺损伤的发病率和预后。《新英格兰医学杂志》，2005年；353（16）：1685–1693。doi:10.1056/NEJMoa050333-内政部-公共医学
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[10] Ely EW、Wheeler AP、Thompson BT、Ancukiewicz M、Steinberg KP、Bernard GR。发生急性肺损伤和急性呼吸窘迫综合征的老年人的恢复率和预后。《实习医学年鉴》，2002年；136（1）：25–36。-公共医学

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