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目的:研究虎杖苷(polydatin,PD)对博来霉素(bleomycin,BLM)诱导的大鼠肺纤维化的保护作用及机制。方法:SD大鼠,随机分为空白对照组、模型对照组,虎杖苷低、中、高,白藜芦醇低、中、高剂量组,对应剂量分别为20mg/kg、40mg/kg、80mg/kg,吡菲尼酮组(50mg/kg),共9组。博来霉素以气管滴注的方式注入肺组织,建立大鼠肺纤维化模型。BLM滴注后,灌胃给药并每天记录大鼠体重变化、并于第7天、第14天分别随机处死4只大鼠,取肺组织保存4%多聚甲醛中,后行苏木素-伊红(Hematoxylin-Eosin,HE)染色、Masson染色。第28天,处死剩余大鼠,取肺组织,一部分行HE染色及Masson染色,与第7天、14天比较,观察肺组织纤维化、炎症变化;一部分以碱水法测量羟脯氨酸(Hydroxyproline,HYP)含量,用以反映肺纤维化程度。后一批SD大鼠,按前面方法进行分组、造模、给药。28天后,处死大鼠,取肺组织,以酶联免疫吸附法(Enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)检测促炎因子肿瘤坏死因子-β1(Tumor necrosis factor-β1,TNF-β1)、白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6),反映对炎症过程的影响;以TBA法测量肺组织中丙二醛(Malondialdehyde,MDA)的含量,试剂盒检测髓过氧化物酶(myeloperoxidase,MPO)的含量,反映对氧化应激的影响;Real time PCR(RT-PCR)用于检测E-钙粘附蛋白(E-cadherin,E-cad)、α-平滑肌肌动蛋白(Alpha Smooth muscle actin,α-SMA)、波形蛋白(Vimentin)、Ⅰ型胶原蛋白(CollagenⅠ)的mRNA表达,反映虎杖苷对上皮-间质转化(epithelial mesenchymal transformation,EMT)过程的影响;蛋白免疫印迹(Western Blot,WB)用以检测转化生长因子-β1(Transformation growth factor-β1,TGF-β1)、磷酸化Smad3(P-Smad3)、磷酸化细胞外调节蛋白激酶1/2(phosphorylated extracellular regulated protein kinases,P-ERK1/2)蛋白表达情况,以探讨虎杖苷是否能够通过调节的TGF-β1/Smad及非Smad信号通路调节EMT过程。结果:BLM气管滴注后,通过HE染色、Masson染色对肺病理切片进行观察,模型对照组在第7天时炎症反应较明显,主要表现为中性粒细胞、巨噬细胞浸润加剧,随着时间的推移,在第14、28天,炎症程度呈现减缓趋势;肺纤维化程度则随着时间的推移,逐渐加重,最后表现为肺泡结构的明显破坏、肺泡壁肺泡间隔增厚,肺泡腔减小甚至消失,Masson切片中,被染成淡蓝色的胶原蛋白的含量明显增多。相比与模型组对照组,虎杖苷(20mg/kg、40mg/kg、80mg/kg)、白藜芦醇(20mg/kg、40mg/kg、80mg/kg)及吡菲尼酮(50mg/kg)组表现出减缓肺部纤维化及炎症发展作用。28天时,对大鼠肺组织HYP含量检测发现,模型对照组HYP含量相对于空白对照组明显增高(P<0.01),虎杖苷及白藜芦醇低、中、高剂量组,吡菲尼酮组则能明显降低BLM引起的HYP的含量的增高(P<0.05)。相比与白藜芦醇,在相对应剂量组,虎杖苷表现较优的降低HYP含量得作用,但并没表现出明显的统计学差异(P>0.05)。以上揭示虎杖苷及白藜芦醇对肺纤维化可能的预防及治疗作用。在机制研究方面,给药28天后,对比炎症因子TNF-α、IL-6含量发现,BLM滴注明显引起TNF-α、IL-6含量的增加(P<0.01),虎杖苷及白藜芦醇低、中、高剂量,吡非尼酮给药,则能明显减低TNF-α、IL-6的升高(P<0.01)。对MDA,MPO含量检测发现,给药28天后,BLM大鼠肺组织中MDA及MPO的含量明显升高(P<0.01),虎杖苷及白藜芦醇低、中、高剂量,吡菲尼酮给药干预,则表现出MDA及MPO含量的明显降低,具有统计学意义(P<0.01)。在对TNF-α、IL-6、MDA、MPO影响方面,虎杖苷和白藜芦醇相对应剂量表现出相似的作用(P>0.05)。RT-PCR测量EMT过程相关蛋白的mRNA表达发现,对BLM诱导的大鼠,肺组织中E-cadherin基因表达明显降低(P<0.01),α-SMA,Vimentin及CollagenⅠ的基因表达明显增加(P<0.01),虎杖苷低、中、高剂量,吡菲尼酮给药则能明显逆转E-cadherin的表达降低、α-SMA,Vimentin及CollagenⅠ的表达升高(P<0.01),从而减缓EMT过程。对TGF-β1信号通路中关键蛋白TGF-β1、p-Smad3、P-ERK1/2的表达情况检测发现,BLM能引起TGF-β1、p-Smad3、P-ERK1/2蛋白表达的明显增高(P<0.01),虎杖苷低、中、高剂量,吡菲尼酮明显抑制TGF-β1、p-Smad3、P-ERK1/2表达的增加(P<0.01)。结论:1.BLM气管滴注能引起大鼠明显的纤维化病变,在其引起的纤维化病程中,先期炎症症状较为明显,随着时间推移,炎症逐渐减缓,纤维化病变逐渐加重,后期主要以肺纤维化病变为主。虎杖苷、白藜芦醇及吡菲尼酮治疗,可减缓纤维化进程,发挥对纤维化的预防及治疗作用。对HYP的含量检测,表明虎杖苷及白藜芦醇在改善肺纤维化的同时,并可能发挥相似作用。2.BLM诱导的肺纤维中,伴随着炎症反应及氧化应激,虎杖苷和白藜芦醇能发挥相似的作用,减缓纤维化病变中的炎症反应、氧化应激,起到对肺纤维的抑制作用。3.虎杖苷可通过抑制肺纤维化中的上皮-间质转化过程,减少成纤维细胞/肌成纤维细胞的生成,从而降低细胞外基质蛋白的生成和积累,改善纤维化症状。其可通过抑制TGF-β1介导的Smad3信号通路及ERK1/2信号通路激活,参与抑制上皮-间质转化过程。