论文摘要
目的研究氧化应激对COPD大鼠膈肌的影响及其作用机制;探讨抗氧化剂N-乙酰半胱氨酸对膈肌的保护机制。方法SD雄性大鼠24只随机分为对照组、COPD组、N-乙酰半胱氨酸组（NAC组）。COPD组:参照宋一平法采用气管内注入脂多糖加烟熏法制作大鼠COPD模型。NAC组:造模方法同COPD模型组,每次烟熏前予以NAC灌胃每只大鼠50mg/100g。对照组:不予烟熏,其余处置予以相同体积生理盐水。所有大鼠均于实验第30天处死。游离膈肌,称重。取右肺组织、膈肌作HE染色,行病理学检查。应用透射电镜观察各组大鼠膈肌超微结构。应用改良的硫代巴比妥酸法、黄嘌呤氧化酶法分别检测各组大鼠膈肌中MDA含量、SOD活力。应用免疫组化法观察各组大鼠膈肌组织中泛素蛋白表达水平并应用CIAS图像分析系统检测其平均灰度值。TUNEL法观察膈肌细胞凋亡,并计算凋亡指数（AI）。结果1、造模结束后,COPD组中大鼠较对照组明显出现一般情况异常,NAC组大鼠表现类似COPD组但程度有所减轻。2、病理形态学观察:COPD组大鼠肺组织较对照组明显呈现肺气肿、支气管炎症浸润、结构改变等,NAC干预组病理变化相对减轻;COPD组大鼠膈肌组织较对照组明显示萎缩变薄,肌纤维走行紊乱,透射电镜下观察超微结构示该组大鼠肌纤维超微结构破坏,线粒体空泡化现象增加,细胞核膜增厚及染色质边集团块状聚集;NAC组改变较COPD组减轻。3、COPD组大鼠膈肌重量较对照组显著下降[（0.73±0.05） g vs （0.85±0.02）g, P<0.01];NAC组大鼠膈肌重量较COPD组大鼠显著提高[（0.80±0.03）g vs （0.73±0.05）g ,P<0.01]。4、COPD组较对照组膈肌组织中MDA含量显著上升[（4.38±0.47）μmol·g-1vs （3.10±0.24）μmol·g-1, P<0.01],SOD活力显著下降[（154.20±20.05） ng·g-1 vs （198.67±13.71） ng·g-1, P<0.01];NAC组较COPD组大鼠膈肌组织中MDA含量显著下降[（3.62±0.42）μmol·g-1 vs （4.38±0.47）μmol·g-1,P<0.01],SOD活力显著提高[（174.37±15.59 ） ng·g-1 vs （154.20±20.05） ng·g-1, P<0.01]。5、COPD大鼠膈肌内泛素蛋白表达较对照组明显增强,灰度值显著降低（155.49±6.39 vs 170.41±5.75, P<0.01）;NAC组大鼠膈肌中泛素蛋白表达较COPD组明显降低,灰度值较COPD组显著增加（167.20±7.60 vs 155.49±6.39, P<0.01）。6、COPD组大鼠膈肌细胞AI较对照组显著增加（28.27±2.52 vs 5.37±0.94, P<0.01）;NAC组大鼠膈肌细胞AI较COPD组显著降低（15.00±2.07 vs 28.27±2.52, P<0.01）。结论1、COPD大鼠膈肌中氧化应激水平增加,氧化/抗氧化失衡使膈肌中泛素蛋白表达、膈肌细胞凋亡增加,进而使大鼠膈肌纤维结构破坏,膈肌萎缩变薄,这可能是产生膈肌疲劳的重要原因。2、N-乙酰半胱氨酸可通过降低COPD大鼠膈肌氧化应激水平,从而抑制膈肌细胞凋亡及泛素-蛋白酶体途径介导的膈肌蛋白水解,防治膈肌萎缩,发挥保护膈肌作用。