TGF-β1和TNF-α在吸煙聯(lián)合脂多糖致大鼠COPD合并肺間質(zhì)纖維化的含量變化及意義.pdf

1、目的：慢性阻塞性肺疾病合并肺間質(zhì)纖維化(chronic obstructive pulmonary disease combined with pulmonary interstitial fibrosis，PIF-COPD)與特發(fā)性肺間質(zhì)纖維化有明顯的不同，是COPD進(jìn)展的必然趨勢(shì)和病理結(jié)局，主要發(fā)生部位在支氣管各級(jí)分支，特別是Ⅵ級(jí)以下的支氣管分支周圍，病變嚴(yán)重的病例累及了呼吸性細(xì)支氣管和肺泡壁，以Ⅲ型膠原為主，病因復(fù)雜，由于雙重的病

2、理?yè)p傷使肺組織結(jié)構(gòu)受到嚴(yán)重破壞，造成肺的通氣功能嚴(yán)重障礙，使病情惡化加速。臨床上，人們發(fā)現(xiàn)CPOD常合并一定程度的肺纖維化，但對(duì)其潛在機(jī)理尚未闡明，近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外許多研究發(fā)現(xiàn)，吸煙與反復(fù)細(xì)菌感染可以加速COPD病情惡化，這對(duì)進(jìn)一步探討本病的發(fā)病機(jī)制提供了重要依據(jù)。本研究旨在觀察血清和肺泡灌洗液中轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β1(transforming growth factor-β1，TGF-β1)和腫瘤壞死因子-α(tumour necrosis

3、 factor-α，TNF-α)在吸煙聯(lián)合脂多糖致大鼠PIF-COPD模型中的水平并分析其相關(guān)性，并通過(guò)比較模型組大鼠肺組織中膠原蛋白Ⅲ含量，來(lái)探討COPD合并肺纖維化的可能發(fā)病機(jī)制，為臨床提供預(yù)防、診斷及抗炎、抗纖維化治療的新思路。方法： 選取24只雄性SD大鼠(河北醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供)，體重250-300g,適應(yīng)性飼養(yǎng)三天后，隨機(jī)分成正常對(duì)照組(A組)、28天模型組(B組)、42天模型組(C組)。B組和C組大鼠分別置于

4、自制的40cm×50cm×60cm的有機(jī)玻璃吸煙箱內(nèi)吸煙，吸煙量為(5支/次，2次/每天)，其中每次吸煙時(shí)間為1小時(shí)。B組于第1天，第15天氣管內(nèi)注入0.2ml含200ug的脂多糖，C組于第1天，第15天，第28天氣管內(nèi)注入0.2ml含200ug的脂多糖，氣管滴脂多糖當(dāng)日不吸煙，對(duì)照組不做任何處理，飼養(yǎng)條件相同。所有操作均在無(wú)菌條件下進(jìn)行。用10％水合氯醛(40mg/kg體重)腹腔注射麻醉，作頸正中切口，充分暴露氣管，經(jīng)環(huán)狀軟骨下氣管間

5、隙穿刺向氣管內(nèi)緩慢注入藥液，將大鼠直立并輕輕旋轉(zhuǎn)動(dòng)物，使藥液在肺內(nèi)充分、均勻。各組大鼠分別于造模后28天、42天處死，取材：左肺組織做HE、Masson染色和免疫組化方法測(cè)定肺組織中的膠原蛋白Ⅲ陽(yáng)性面積比，右肺經(jīng)氣管插管取支氣管肺泡灌洗液(BALF)，離心(1200rpm,4℃，10min)，吸取上清，-80℃保存，檢測(cè)血清和肺泡灌洗液TGF-β1和TNF-α含量。細(xì)胞沉淀懸浮于等量生理鹽水中，進(jìn)行細(xì)胞計(jì)數(shù)和分類計(jì)數(shù)。結(jié)果： 1 B組和

6、C組細(xì)胞總數(shù)較對(duì)照組有明顯升高(P<0.01)。B組巨噬細(xì)胞數(shù)％較對(duì)照組有明顯降低(P<0.01)，中性粒細(xì)胞數(shù)％(PMN％)較對(duì)照組有明顯升高(P<0.01)。C組巨噬細(xì)胞數(shù)％較對(duì)照組有明顯降低(P<0.01)，淋巴細(xì)胞數(shù)％有明顯增高(P<0.01)。 2.HE染色所見(jiàn)：正常對(duì)照組均未出現(xiàn)明顯的病理變化。B組肺泡腔顯著擴(kuò)大，肺泡壁斷裂，肺泡融合，可見(jiàn)明顯肺氣腫，肺泡間隔水腫增寬，形成嚴(yán)重肺泡炎，成纖維細(xì)胞開(kāi)始增生，小氣道平滑肌

7、增殖紊亂，血管腔狹窄。C組肺泡炎逐漸減輕，肺泡壁增厚，仍可見(jiàn)炎性細(xì)胞浸潤(rùn)，以巨噬細(xì)胞、淋巴細(xì)胞等慢性炎癥細(xì)胞為主，肺纖維組織合成增加，膠原纖維明顯增多，部分肺泡間隔明顯增寬。 3 Masson染色：正常對(duì)照組可見(jiàn)淡藍(lán)色的基質(zhì)膠原較少。模型組基質(zhì)膠原隨造模時(shí)間延長(zhǎng)而明顯增多。 4 肺組織中膠原蛋白Ⅲ的含量變化：免疫組化結(jié)果顯示B組和C組肺組織膠原蛋白Ⅲ含量高于正常對(duì)照組，兩組比較均有顯著性差異(P<0.01)，模型組膠原蛋白Ⅲ含量

8、隨造模時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸增高。 5 大鼠血清及肺泡灌洗液中TGF-β1含量變化(用A值來(lái)間接反映)：血清中，B組和C組TGF-β1含量分別為16.1554和17.5929較正常對(duì)照組含量增高，但無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。BALF中，B組和C組TGF-β1含量分別為290.946和376.929較正常對(duì)照組含量增高，但無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，BALF與血清各組的TGF-β1含量變化一致。 6 大鼠血清及肺泡灌洗液中T

9、NF-α含量的變化(pg/ml)：血清中B組TNF-α含量較正常對(duì)照組增高，差異有顯著性(P<0.05)，血清C組含量低于正常對(duì)照組，差異有顯著性(P<0.05)。肺泡灌洗液中TNF-α未測(cè)出。 7 各組大鼠肺功能變化：B組和C組0.3秒用力呼氣容積占用力肺活量比、呼氣峰值流速、呼氣中期流速較正常對(duì)照組降低(P<0.05)，B組呼氣阻力、吸氣阻力較正常對(duì)照組增高(P<0.05)。C組呼氣峰值流速、呼氣中期流速較B組降低(P<0.

10、05)，呼氣阻力、吸氣阻力較B組增高(P<0.05)。 結(jié)論： 1.用吸煙聯(lián)合脂多糖致大鼠COPD合并肺問(wèn)質(zhì)纖維化的動(dòng)物模型的嘗試是基本成功的。 2.吸煙和反復(fù)發(fā)生的氣道慢性炎癥可能參與了COPD合并肺間質(zhì)纖維化的形成過(guò)程。 3.TGF-β1含量在血清中和BALF中隨造摸時(shí)間延長(zhǎng)而逐漸增高，TNF-α在血清中造模早期升高，晚期降低，說(shuō)明TGF-β1和TNF-α在COPD合并肺間質(zhì)纖維化中起著重要作用。