AT1R、TGF-β1、Ⅰ型及Ⅲ型胶原在OLETF大鼠肺组织中的表达变化

论文摘要

目的：糖尿病（diabetes millitus, DM）是一种由多因素引起的以慢性高血糖为特征的全身代谢性疾病。目前,人们对DM引起的心、脑、肾、视网膜、神经系统等器官的慢性并发症进行了大量研究,但对于DM引起的慢性肺损害的认识尚不深入。目前国内外对DM肺的研究主要集中在肺功能、肺组织形态学和肺组织超微病理学等方面,对于DM肺组织损害的发病机制研究较少。近年研究发现组织局部肾素-血管紧张素系统（renin-angiotensin system,RAS）的激活在组织纤维化发病机制中起重要作用,但对DM状态下肺组织局部RAS组分变化的研究尚未见文献报道。血管紧张素Ⅱ（angiotensinⅡ,AngⅡ）是RAS中的主要效应分子,AngⅡ主要通过血管紧张素Ⅱ1型受体（angiotensinⅡtype 1 receptor,AT1R）发挥作用。本实验通过用免疫组织化学方法测定DM状态下肺组织AT1R、转化生长因子-β1 （transforming growth factor-β1,TGF-β1）、Ⅰ型及Ⅲ型胶原的表达,探讨DM肺组织AT1R、TGF-β1表达的变化及其在肺纤维化发病机制中的作用,为临床干预提供理论依据。方法：4周龄自发性2型糖尿病（T2DM）大鼠模型OLETF大鼠30只和其同系非DM对照组LETO大鼠8只,在无特定病原体级（SPF级,specific pathogen-free）条件下单笼饲养,饲以标准饲料。大鼠定期行口服葡萄糖耐量试验（oral glucose tolerance test,OGTT）。至30周龄时,共有成模OLETF大鼠16只,随机选取8只作为模型组（DM组）,LETO大鼠为空白对照组（N组）。继续饲养12周后,经股动脉放血处死大鼠,留取肺组织,在10%的中性福尔马林固定、脱水、透明、浸蜡后包埋、切片：①HE染色光镜下观察肺组织结构变化；②Masson染色观察各组肺组织胶原沉积情况；③对肺组织进行AT1R、TGF-β1、I型及Ⅲ型胶原免疫组织化学染色,在光镜下观察AT1R、TGF-β1的染色强度并计算阳性细胞百分数,用图像分析系统测定Ⅰ型及Ⅲ型胶原染色阳性面积比及平均光密度。结果：（1）OLETF大鼠较LETO大鼠肥胖,活动迟缓、懒动、毛色干枯无光泽。实验周期内,DM组大鼠体重显著高于N组（P<0.01）。（2）HE染色结果：光镜下观察发现,N组大鼠肺泡结构正常,DM组大鼠肺组织结构紊乱,支气管壁、肺泡壁增厚,肺泡上皮细胞显示不清,肺泡萎缩、塌陷,肺间质和血管周围细胞外基质增多,成纤维细胞增多,并有炎症细胞浸润。（3）Masson染色结果：N组大鼠肺间质、血管周围有少量胶原纤维。DM组大鼠肺间质胶原纤维增多,排列紊乱,毛细血管周围胶原物质增多。（4）免疫组织化学分析：①AT1R：DM组大鼠AT1R在支气管上皮细胞、Ⅱ型肺泡上皮细胞、肺间质成纤维细胞、巨噬细胞及少量毛细血管内皮细胞胞浆中可见大量阳性颗粒表达；N组大鼠AT1R在肺泡巨噬细胞、支气管上皮细胞、Ⅱ型肺泡上皮细胞及少量毛细血管内皮细胞胞浆中可见少量阳性颗粒表达。DM组大鼠AT1R表达较N组明显升高（P<0.01）,差别具有统计学意义。②TGF-β1:DM组大鼠TGF-β1在支气管粘膜上皮细胞、肺泡上皮细胞、肺间质成纤维细胞、巨噬细胞及少量毛细血管内皮细胞胞浆中可见大量阳性颗粒表达,N组大鼠少数血管内皮细胞、肺泡上皮细胞及支气管粘膜上皮细胞胞浆可见阳性颗粒表达。DM组大鼠TGF-β1表达较N组明显升高（P<0.01）,差别具有统计学意义。③Ⅰ型及Ⅲ型胶原：DM组大鼠肺间质可见大量Ⅰ型及Ⅲ胶原阳性表达,N组大鼠肺间质可见少量Ⅰ型及Ⅲ型胶原阳性表达。DM组大鼠Ⅰ型及Ⅲ型胶原染色阳性面积比及平均光密度较N组明显升高（P<0.01）,差别具有统计学意义。（5）Pearson相关分析显示：DM组大鼠肺组织AT1R与TGF-β1之间呈正相关（r=0.898,P<0.01）。结论：（1）DM组大鼠肺组织出现病理改变和胶原纤维成分的沉积,表明DM大鼠肺纤维化增多,肺脏是DM的又一靶器官。（2）DM组大鼠肺组织AT1R表达增多,提示DM组大鼠肺组织存在局部RAS组分的激活,可能在肺纤维化发病机制中起一定的作用。（3）DM组大鼠肺组织中TGF-β1表达增多,且与AT1R的表达呈正相关,提示AngⅡ经由AT1R促进肺纤维化的发生可能部分由TGF-β1介导。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 符号说明
• 前言
• 研究现状、成果
• 研究目的、方法
• 对象和方法
• 1 DM动物模型的建立及取材
• 2 HE染色、Masson染色及免疫组织化学所需材料与方法
• 3 结果判定及图像分析
• 4 质量控制
• 5 统计学方法
• 结果
• 1 动物模型
• 2 HE染色、Masson染色及免疫组织化学检测结果
• 讨论
• 1 动物模型的建立
• 2 免疫组织化学分析
• 3 AngⅡ、AT1R与TGF-β1的关系
• 结论
• 参考文献
• 发表论文和参加科研情况说明
• 综述
• 肺组织肾素-血管紧张素-醛固酮系统变化在肺纤维化中的作用
• 综述参考文献
• 致谢