TGF-β1和TNF-α在吸烟联合脂多糖致大鼠COPD合并肺间质纤维化的含量变化及意义

论文摘要

目的:慢性阻塞性肺疾病合并肺间质纤维化（chronic obstructive pulmonary disease combined with pulmonary interstitial fibrosis, PIF-COPD）与特发性肺间质纤维化有明显的不同,是COPD进展的必然趋势和病理结局,主要发生部位在支气管各级分支,特别是VI级以下的支气管分支周围,病变严重的病例累及了呼吸性细支气管和肺泡壁,以Ⅲ型胶原为主,病因复杂,由于双重的病理损伤使肺组织结构受到严重破坏,造成肺的通气功能严重障碍,使病情恶化加速。临床上,人们发现CPOD常合并一定程度的肺纤维化,但对其潜在机理尚未阐明,近年来,国内外许多研究发现,吸烟与反复细菌感染可以加速COPD病情恶化,这对进一步探讨本病的发病机制提供了重要依据。本研究旨在观察血清和肺泡灌洗液中转化生长因子-β1 （transforming growth factor-β1, TGF-β1）和肿瘤坏死因子-α（ tumour necrosis factor-α, TNF-α）在吸烟联合脂多糖致大鼠PIF-COPD模型中的水平并分析其相关性,并通过比较模型组大鼠肺组织中胶原蛋白Ⅲ含量,来探讨COPD合并肺纤维化的可能发病机制,为临床提供预防、诊断及抗炎、抗纤维化治疗的新思路。方法:选取24只雄性SD大鼠（河北医科大学实验动物中心提供）,体重250-300g,适应性饲养三天后,随机分成正常对照组（A组）、28天模型组（B组）、42天模型组（C组）。B组和C组大鼠分别置于自制的40cm×50cm×60cm的有机玻璃吸烟箱内吸烟,吸烟量为（5支/次,2次/每天）,其中每次吸烟时间为1小时。B组于第1天,第15天气管内注入0.2ml含200ug的脂多糖,C组于第1天,第15天,第28天气管内注入0.2ml含200ug的脂多糖,气管滴脂多糖当日不吸烟,对照组不做任何处理,饲养条件相同。所有操作均在无菌条件下进行。用10%水合氯醛（40mg/kg体重）腹腔注射麻醉,作颈正中切口,充分暴露气管,经环状软骨下气管间隙穿刺向气管内缓慢注入药液,将大鼠直立并轻轻旋转动物,使药液在肺内充分、均匀。各组大鼠分别于造模后28天、42天处死,取材:左肺组织做HE、Masson染色和免疫组化方法测定肺组织中的胶原蛋白III阳性面积比,右肺经气管插管取支气管肺泡灌洗液（BALF）,离心（1200rpm,4℃,10min）,吸取上清,-80℃保存,检测血清和肺泡灌洗液TGF-β1和TNF-α含量。细胞沉淀悬浮于等量生理盐水中,进行细胞计数和分类计数。结果:1 B组和C组细胞总数较对照组有明显升高（P<0.01）。B组巨噬细胞数%较对照组有明显降低（P<0.01）,中性粒细胞数%（PMN%）较对照组有明显升高（P<0.01）。C组巨噬细胞数%较对照组有明显降低（P<0.01）,淋巴细胞数%有明显增高（P<0.01）。2 HE染色所见:正常对照组均未出现明显的病理变化。B组肺泡腔显著扩大,肺泡壁断裂,肺泡融合,可见明显肺气肿,肺泡间隔水肿增宽,形成严重肺泡炎,成纤维细胞开始增生,小气道平滑肌增殖紊乱,血管腔狭窄。C组肺泡炎逐渐减轻,肺泡壁增厚,仍可见炎性细胞浸润,以巨噬细胞、淋巴细胞等慢性炎症细胞为主,肺纤维组织合成增加,胶原纤维明显增多,部分肺泡间隔明显增宽。3 Masson染色:正常对照组可见淡蓝色的基质胶原较少。模型组基质胶原随造模时间延长而明显增多。4肺组织中胶原蛋白Ⅲ的含量变化:免疫组化结果显示B组和C组肺组织胶原蛋白Ⅲ含量高于正常对照组,两组比较均有显著性差异（P<0.01）,模型组胶原蛋白Ⅲ含量随造模时间的延长逐渐增高。5大鼠血清及肺泡灌洗液中TGF-β1含量变化（用A值来间接反映）:血清中, B组和C组TGF-β1含量分别为16.1554和17.5929较正常对照组含量增高,但无统计学意义（P>0.05）。BALF中, B组和C组TGF-β1含量分别为290.946和376.929较正常对照组含量增高,但无统计学意义（P>0.05）,BALF与血清各组的TGF-β1含量变化一致。6大鼠血清及肺泡灌洗液中TNF-α含量的变化（pg/ml）:血清中B组TNF-α含量较正常对照组增高,差异有显著性（P<0.05）,血清C组含量低于正常对照组,差异有显著性（P<0.05）。肺泡灌洗液中TNF-α未测出。7各组大鼠肺功能变化:B组和C组0.3秒用力呼气容积占用力肺活量比、呼气峰值流速、呼气中期流速较正常对照组降低（P<0.05）,B组呼气阻力、吸气阻力较正常对照组增高（P<0.05）。C组呼气峰值流速、呼气中期流速较B组降低（P<0.05）,呼气阻力、吸气阻力较B组增高（P<0.05）。结论:1用吸烟联合脂多糖致大鼠COPD合并肺间质纤维化的动物模型的尝试是基本成功的。2吸烟和反复发生的气道慢性炎症可能参与了COPD合并肺间质纤维化的形成过程。3 TGF-β1含量在血清中和BALF中随造摸时间延长而逐渐增高,TNF-α在血清中造模早期升高,晚期降低,说明TGF-β1和TNF-α在COPD合并肺间质纤维化中起着重要作用。4胶原蛋白Ⅲ含量和肺纤维化程度随造模延长而逐渐增高。

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• 研究论文 TGF-β1 和 TNF-α在吸烟联合脂多糖致大鼠COPD 合并肺间质纤维化的含量变化及意义
• 前言
• 材料与方法
• 结果
• 附图
• 附表
• 讨论
• 结论
• 参考文献
• 综述
• 致谢
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