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目的:应用博来霉素气管内注射建立大鼠肺纤维化模型,观察辛伐他汀对大鼠肺纤维化的治疗作用,并通过免疫组化和光密度分析的方法观察大鼠肺纤维化过程中CTGF和AP-1的表达以及辛伐他汀对其表达的影响。
方法:
8周龄清洁级SD雄性大鼠共60只,体重180-220克,随机分为4组:盐水对照组(control group)、模型组(model group)、辛伐他汀即刻治疗组(simvastatinimmediately group)和辛伐他汀7日后治疗组(simvastatin delayed group),每组动物15只。模型组一次性气管内滴注博来霉素5mg/kg建立肺纤维化模型,并于建模即日起每日胃管内注入生理盐水3ml/kg;盐水对照组一次性气管内滴注与博来霉素等体积的生理盐水,并于即日起每日胃管内注入生理盐水3ml/kg;辛伐他汀即刻治疗组于博来霉素建模即日起每日胃管内注入辛伐他汀20mg/kg:辛伐他汀7日后治疗组于建模即日起1周内每日胃管内注入生理盐水3ml/kg,1周后改为每日胃管内注入辛伐他汀20mg/kg。全部4组动物均于建模后7日、14日、28日各处死5只,行HE染色、Masson染色观察肺组织的病理学变化,测定肺组织羟脯氨酸含量观察肺纤维化的严重程度,免疫组化染色和光密度分析观察肺组织α-SMA、c-Jun、c-Fos及CTGF的表达情况。
结果:
(1)实验动物一般情况:各组动物全部存活至观察终点。气管内滴注博来霉素后,模型组大鼠体重逐渐下降,14d左右开始回升,至28d时仍低于盐水对照组(P<0.05)。第28d时,辛伐他汀即刻治疗组体重高于模型组和辛伐他汀7日后治疗组(P<0.05)。
(2)肺系数(pulmonary index):气管内滴注博来霉素后,模型组大鼠肺系数逐渐增加,并于14d时达峰,之后开始回落,至28d时仍高于盐水对照组(P<0.05)。第14d和第28d时,辛伐他汀即刻治疗组和辛伐他汀7日后治疗组肺系数明显低于模型组(P<0.05),两治疗组肺系数相比差别不明显(P>0.05)。
(3)肺组织病理改变:HE染色和Masson染色的结果显示,模型组大鼠7d时出现明显肺泡炎表现,14d时肺泡间隔胶原纤维明显增生,28d时大量肺泡结构破坏、萎陷,胶原纤维广泛增生。与模型组相比,辛伐他汀即刻治疗组和辛伐他汀7日后治疗组,肺组织纤维化改变程度明显较轻。
(4)肺组织羟脯氨酸含量:气管内滴注博来霉素后,模型组大鼠肺组织羟脯氨酸含量持续增加,与对照组相比有统计学意义,并于28d时达峰。第14d时,辛伐他汀即刻治疗组肺组织羟脯氨酸含量明显低于模型组(P<0.05);第28d时,辛伐他汀即刻治疗组和辛伐他汀7日后治疗组肺组织羟脯氨酸含量均明显低于模型组(P<0.01),两治疗组肺组织羟脯氨酸含量差别不明显(P>0.05)。
(5)免疫组化和光密度分析:气管内滴注博来霉素后,模型组大鼠肺组织CTGF的表达在7d时达峰,之后开始下降,但仍高于盐水对照组(P<0.05);在14d、28d时,辛伐他汀即刻治疗组、辛伐他汀7同后治疗组大鼠肺组织CTGF表达,均明显低于模型组(P<0.01),而辛伐他汀即刻治疗组大鼠肺组织CTGF表达明显低于辛伐他汀7日后治疗组大鼠肺组织CTGF表达(P<0.05)。
气管内滴注博来霉素后,模型组大鼠肺组织α-SMA的表达持续增加,并于28d时达峰(与对照组相比P<0.01);在14d、28d时,辛伐他汀即刻治疗组、辛伐他汀7日后治疗组肺组织α-SMA的表达,均明显低于模型组(P<0.05),而辛伐他汀即刻治疗组大鼠肺组织α-SMA表达明显低于辛伐他汀7日后治疗组大鼠肺组织α-SMA表达(P<0.05)。
气管内滴注博来霉素后,模型组大鼠肺组织c-Jun的表达逐渐增加,并于14d时达峰,之后开始下降,但仍高于盐水对照组(P<0.01);辛伐他汀即刻治疗组、辛伐他汀7日后治疗组以及模型组大鼠肺组织c-Jun的表达,差别均无统计学意义(P>0.05)。
气管内滴注博来霉素后,模型组大鼠肺组织c-Fos的表达逐渐增加,并于14d时达峰,之后开始下降,但仍高于盐水对照组(P<0.01);辛伐他汀即刻治疗组、辛伐他汀7日后治疗组以及模型组大鼠肺组织c-Fos的表达,差别均无统计学意义(P>0.05)。
结论:
1、无论是辛伐他汀的即刻治疗,还是7日后延迟治疗,均能有效抑制博来霉素诱导的大鼠肺纤维化。
2、辛伐他汀可明显抑制博来霉素诱导的纤维化大鼠肺组织CTGF和α-SMA的高表达,且辛伐他汀的即刻治疗较7日后延迟治疗更为明显。
3、博来霉素诱导的纤维化大鼠肺组织c-Jun和c-Fos表达明显增高,但本研究未能证明辛伐他汀对其高表达存在抑制作用。AP-1通过何种途径参与了博来霉素诱导的大鼠肺纤维化过程,尚需进一步研究加以探讨。