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目的:研究慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)大鼠模型发病过程中,炎症因子表达水平的动态变化以评估COPD大鼠全身炎症反应的程度及其与气道及肺血管重塑情况的关系,同时探讨NF-κ B抑制剂吡咯烷二硫代氨基甲酸盐(pyrrolidine dithiocarbamate, PDTC))对慢性阻塞性肺疾病大鼠模型肺组织中炎症因子表达的影响及其干预后COPD大鼠模型气道及肺血管重塑情况的变化,从而了解全身炎症反应在慢性阻塞性肺疾病发病过程中的作用及PDTC对慢性阻塞性肺疾病全身炎症反应的影响,为慢性阻塞性肺疾病的治疗提供新的思路。方法:实验分为两部分。第一部分检测慢性阻塞性肺疾病(COPD)大鼠模型发病过程中炎症因子:高迁移率族蛋白B1(high mobility group protein B1, HMGB1),核因子-κB (the nuclear factor-κ B, NF-κB), TNF-α、IL-8、血管内皮生长因子(Vascular endothelial growth factor, VEGF)表达水平的动态变化及其与气道重构和肺血管重塑情况的关系。实验采用香烟雾暴露叠加低氧复制COPD大鼠模型(共分三组,每组随机分配SD大鼠8只:正常对照组(A):第1d和第14d分别经气道内注入生理盐水,6周后检测;COPD组(B):第1d和第14d分别经气道注入LPS,200μg/次,香烟烟雾暴露1h/d,共6周;COPD并低氧组(C):第1d和第14d分别经气道注入LPS,200μg/次,香烟烟雾暴露1h/d,,共6周,实验的最后两周同时给予叠加18%低氧(8h/d)。第二部分检测PDTC对慢性阻塞性肺疾病大鼠模型炎症因子表达的影响:即干预前后肺组织中NF-κB蛋白水平,HMGB1mRNA和蛋白表达,血清、BALF中TNF-α、IL-8、VEGF的含量变化;干预后COPD大鼠模型气道重构和肺血管重塑情况。与第一部分方法相同设立A、B、C共三个实验模型组,每组随机分配SD大鼠8只:PDTC干预组为:A1(空白对照组)、B1(COPD干预组)、C1(COPD并低氧干预组)。动物模型制作同各对应组,从实验第3周起给各药物干预组腹腔注射干预药物PDTC,剂量为100mg· kg-1· d-1。Al组自实验第三周起腹腔注射与PDTC相同剂量的生理盐水。各组动物模型完成造模后均检测以下指标:①HE染色观察肺组织病理改变;②VG+维多利亚蓝特殊染色检测气道重构及肺血管重塑指标:气道重塑指标(细支气管管壁厚度与气管外径比值(MT%),管壁面积和气管总面积比值(MA%));肺血管重塑指标(肺小动脉血管壁厚度与血管外径比(WT%),血管壁面积与血管总面积比(WA%))。③采用不同方法检测各炎症因子的表达情况:Western blot法检测各组肺组织NF-κB蛋白表达情况、RT-PCR及Western blot分别检测各组肺组织匀浆中HMGB1mRNA及蛋白表达情况,ELISA法分别检测各组血及清肺泡灌洗液(BALF)中TNF-α、IL-8、VEGF的表达情况。④分析上述各炎症因子的表达情况与气道重构、肺血管重塑指标的相关性,以及PDTC对各炎症因子表达的影响。结果:1.气道重塑指标(MT%、MA%):与A组比较,B、C组气道重构指标细支气管管壁厚度与气管外径比值(MT%)、管壁面积和气管总面积比值(MA%)均明显增高(P<0.05)。B、C组间MT%、MA%无差异。B1组与B组,C1组与C组比较,细支气管MT%、MA%均下降(P<0.05)。2.肺血管重塑指标(WT%、WA%):与A组相比,B组肺血管重构仅表现为肌化型动脉百分比增高,肌化型动脉管壁厚度尚未增加,未见肌化型动脉WT%、WA%明显改变(P>0.05),而C组不仅出现肌化动脉百分比增高,并且出现肌化型动脉WT%、WA%值增高(P<0.05)。使用NF-κB抑制剂吡咯烷二硫代氨基甲酸盐(PDTC))干预后,B1组较B组,C1组较C组的WT%、 WA%降低(P<0.05)。而A1组WA%与对应的试验组A组比较无明显差异(P>0.05)。3.各炎症因子的表达情况3.1NF-κ B的表达情况:Western blot电泳结果显示,B、C组NF-κB蛋白表达与A组相比明显增强(P<0.05),药物PDTC干预组B1、C1组NF-κB蛋白表达比较B、C组降低;3.2HMGB1的表达情况:RT-PCR及Western blot结果说明, B、C组HMGB1mRNA、蛋白表达与A组相比均明显增强(P<0.05),且B组、C组表达有逐渐增加的趋势,药物PDTC干预组B1、CI组与对应的实验组B、C组比较HMGB1mRNA、蛋白表达均降低(P<0.05);3.3TNF-α、IL-8、VEGF的表达情况:ELISA结果表明:B组和C组BALF及血清中TNF-α、IL-8、VEGF表达水平高于A组,药物PDTC干预组B1、C1组TNF-α、IL-8、VEGF表达较对应B、C组下降,(P<0.05)。4.各炎症因子的表达情况与气道重构、肺血管重塑指标的相关性分析:炎症因子NF-κB、HMGB1的表达量与气道重构指标(MT%、MA%)及肺血管重塑指标(WT%、WA%)成正相关;大鼠肺组织内NF-κB蛋白的表达量与大鼠肺组织内HMGB1的表达量及肺泡灌洗液(BALF)中IL-8、TNF-α、VEGF的表达成正相关;大鼠肺组织内HMGB1的表达量与肺泡灌洗液(BALF)中IL-8、TNF-α、VEGF的表达成正相关。使用NF-κB抑制剂吡咯烷二硫代氨基甲酸盐(PDTC))干预后,各炎症因子的表达量下降,气道重构、肺血管重塑部分缓解。结论:①COPD的炎症不仅局限于肺部,同时存在全身炎症反应;全身炎症反应参与了COPD病情发生发展的全过程,并随着COPD病情的加重,炎症因子的表达逐渐增高。全身炎症反应可能通过影响肺血管、气道重构参与COPD病情的进展。②NF-κB可通过调节HMGB1、TNF-α、IL-8、VEGF的表达影响气道、肺血管的重构,NF-κB在细胞因子网络的调节中的起核心作用。