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目的:本实验用脂多糖(Lipopolysaccharide,LPS)诱导U937细胞,构建炎症模型。应用低强度脉冲超声(Low intensity pulsed ultrasound,LIPUS)处理,探讨LIPUS是否对炎症存在抑制作用,并探讨其主要作用机制。方法:1.体外应用佛波酯(Phorbol 12-myristate 13-acetate,PMA)诱导人巨噬细胞系U937细胞成熟。筛选LPS浓度。分组:U937细胞;不同浓度的LPS(0.05-10μg/ml)诱导U937细胞组。24h后收集上清液,使用酶联免疫吸附试验(Enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)检测炎症因子肿瘤坏死因子-α(Tumour necrosis factor-α,TNF-α)的含量。筛选LIPUS强度。分组:U937细胞组;LPS诱导U937细胞组;不同参数LIPUS(10,30,60,90m W/cm2)刺激LPS介导下的U937细胞组。收集上清液及细胞团块,采用ELISA检测各组TNF-α及白介素-8(Interleukin-8,IL-8)的表达情况,实时聚合酶链反应检测(Real-time polymerase chain reaction,RT-PCR)各组中IL-8的基因变化情况。2.U937细胞增殖活力检测。采用96孔板构建模型,分组:单独U937细胞组;LPS诱导U937细胞组;LIPUS刺激LPS介导的U937细胞组;LIPUS刺激U937细胞组;Bay 11-7082刺激LPS介导的U937细胞组。应用细胞技术试剂盒(Cell counting kit-8,CCK-8)检测U937细胞增殖活力。洗去CCK-8检测液,换成普通培养基继续培养,于第3,5,7天再次检测。U937细胞凋亡检测。采用10cm培养皿构建模型,分组同上,处理后胰酶消化,流式细胞检测仪检测细胞凋亡情况。3.探讨LIPUS刺激对LPS介导的U937细胞炎症反应的作用。分组:U937细胞组;LPS诱导U937细胞组;LIPUS刺激LPS介导的U937细胞组;LIPUS刺激U937细胞组。ELISA及RT-PCR检测炎症因子(TNF-α、IL-1β、IL-6及IL-8)表达情况。4.探讨LIPUS刺激对LPS介导的U937细胞炎症反应的机制。分组:U937细胞组;LPS诱导U937细胞组;LIPUS刺激LPS介导的U937细胞组;Bay 11-7082刺激LPS介导的U937细胞组。RT-PCR检测炎症因子及TLR4基因表达;聚丙烯酰氨凝胶电泳技术(Western blot,WB)检测TLR4、p65、p-IκBα和IκBα蛋白含量;激光共聚焦扫描显微镜观察p65入核情况。结果:1.成功获得成熟U937细胞并构建炎症模型,筛选LPS浓度为1μg/ml、LIPUS强度为60m W/cm2。2.CCK-8检测及流式细胞仪检测发现,LPS明显抑制U937细胞增殖、促进U937细胞凋亡,而LIPUS对此反应有一定抑制作用。3.ELISA和RT-PCR检测结果显示:LPS促进炎症因子的表达,而LIPUS起明显的抑制作用。4.RT-PCR检测示:LIPUS抑制炎症因子以及TLR4的表达;WB检测结果示:LPS加速了IκBα的磷酸化、p65的跨膜转位入核以及TLR4的蛋白表达,而LIPUS阻断了IκBα的磷酸化和p65入核的过程,但对TLR4蛋白表达的抑制作用不明显;激光共聚焦扫描显微镜观察可见:LPS促进p65入核,LIPUS抑制p65入核的效果明显。结论:LIPUS能增强细胞活性,抑制细胞凋亡,并有效地抑制了IκBα蛋白的磷酸化和p65入核,从而抑制炎症因子的分泌,TLR4-核转录因子-κB(Nuclear factor-kappa B,NF-κB)信号通路参与了该反应。