阿奇霉素对博来霉素致大鼠肺纤维化的干预作用及机制

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目的:间质性肺疾病(interstitial lung disease, ILD)是指肺间质损伤而产生的一类疾病,病变涉及肺泡壁和肺泡周围组织。特发性间质性肺炎(Idiopathic interstitial pneumonia, IIP)在间质性肺疾病中占据重要地位,这是一组原因不明的弥漫性肺疾病。特发性肺纤维化(Idiopathic pulmonary fibrosis, IPF)是特发性间质性肺炎中的一种,组织病理学表现为寻常型间质性肺炎,一种慢性渐进性发展的疾病。该类疾病的病理特点表现为炎症反应、成纤维细胞增殖以及细胞外基质蛋白沉积。有研究表明,在肺纤维化形成过程中存在着TH1型细胞因子和TH2型细胞因子间的失衡,即TH1/TH2免疫失衡。γ干扰素(INF-γ)属于TH1型细胞因子,具有抗纤维化的作用,主要通过抑制成纤维细胞增生,抑制胶原沉积,抑制TGF-β的产生与活化,并促进成纤维细胞的降解这几方面来实现的。白介素4(IL-4)是TH2型细胞因子。IL-4可扩大炎症反应,引起肺结构的重塑,刺激肺成纤维细胞增生,并调节成纤维细胞的趋化,增殖,合成胶原,从而胶原和纤维素沉积增多,造成肺泡壁基底膜增厚和弥漫性上皮下纤维化。有研究发现作为炎症介质的白介素17(IL-17)参与了肺纤维化的发病。目前IPF的治疗方法通常包括皮质类固醇激素或联合使用一种细胞毒药物。但是免疫抑制疗法的作用有限,并且副作用不容忽视。目前,新的潜在抗纤维化治疗都在研究当中,缺乏真正有效治疗肺纤维化的方法。国外对阿奇霉素治疗肺纤维化做了比较深入的研究,并显示能够降低肺纤维化程度的同时改善肺功能。本研究通过应用阿奇霉素干预博来霉素诱导的大鼠肺纤维化进程,检测其对肺泡灌洗液IL-4、IL-17、INF-γ水平的影响,并与地塞米松作比较,初步探讨阿奇霉素抗纤维化的机制及效果。方法:选取清洁级健康、雄性SD大鼠(河北医科大学实验动物中心提供)120只,体重220±10g,适应性饲养一周后,随机分为:(1)对照组(A组):30只,气管内注入0.1ml/100g生理盐水,于假造模后第一天用生理盐水lml/100g灌胃,1次/d,分别于7、14、28天各处死10只。(2)模型组(B组):30只,气管内一次性注入博来霉素A5(5mg/kg),于造模后第一天用生理盐水1ml/100g灌胃,1次/d,分别于7、14、28天各处死9只、9只、8只。(3)阿奇霉素组(C组):30只,气管内一次性注入博来霉素A5(5mg/kg),于造模后第一天用阿奇霉素溶液(阿奇霉素与生理盐水配成25%溶液)5mg/kg灌胃,1次/d,分别于7、14、28天各处死9只、10只、10只。(4)地塞米松组(D组)30只,气管内一次性注入博来霉素A5(5mg/kg),于造模后第一天用地塞米松溶液腹腔注射(3mg/kg),1次/d,分别于7、14、28天各处死10只、10只、9只。各组剪断右侧股动脉放血处死,处死后即刻行肺泡灌洗并收集肺泡灌洗液,用酶联免疫吸附试验(ELISA)法测定肺泡灌洗液中IL-4、IL-17、INF-Y的含量。通过HE染色、Masson胶原染色来评价肺泡炎和肺纤维化的程度,并按照Szapiel法分为4级。右肺上叶制成匀浆测定肺组织中羟脯氨酸浓度。采用SPSS13.0统计软件处理数据。结果:1肺组织病理分析结果:在相同时问点,B组大鼠肺泡炎程度及纤维化程度均显著高于A组,7天,14天,28天时(P<0.01),表明动物模型复制成功。在相同时间点,C组与D组比较,肺泡炎及纤维化程度均显著减轻,7天,14天,28天时(P<0.01)。在相同时间点,D组与B组比较,肺泡炎及纤维化程度均显著减轻,7天,14天,28天(P<0.01)。C组与D组肺泡炎及纤维化程度相比差异无统计学意义。2肺组织羟脯氨酸(HYP)含量变化:B组大鼠肺组织HYP含量随造模时间延长逐渐升高,至28天达高峰,与A组相比各时间点HYP含量的差异均具有统计学意义(P<0.01)。C组与D组大鼠HYP含量均呈低水平升高趋势,造模后7、14、28天HYP含量均显著低于B组(P<0.01)。C组与D组大鼠HYP含量相比差异无统计学意义。3肺泡灌洗液INF-Y含量变化:各组大鼠肺泡灌洗液中INF-Y表达量在三个时间点比较差异均无统计学意义。4肺泡灌洗液IL-4、IL-17含量变化:B组大鼠肺泡灌洗液中IL-4、IL-17表达量于7、14、28天均高于A组、C组、D组,且各时间点比较均有统计学意义(P<0.01),A组、C组、D组肺泡灌洗液中IL-4、IL-17表达量比较差异无统计学意义。结论:1阿奇霉素在博莱霉素诱导的大鼠肺纤维化模型中,能够减少肺间质的胶原沉积,具有与地塞米松相似的抗纤维化作用,且不良反应少。2大鼠肺纤维化模型组存在THl细胞因子工L-4与TH2细胞因子INF-Y之间的不平衡,阿奇霉素能够一定程度纠正这种不平衡,从而减轻早期的炎症反应,降低晚期的纤维化改变,这可能是阿奇霉素对抗肺纤维化作用的潜在机制。3大鼠肺纤维化模型组存在TH17型细胞因子IL-17显著升高,提示TH17细胞可能参与了肺纤维化的发病过程,阿奇霉素能够显著降低工L-17的升高,调节工L-17表达可能是阿奇霉素降低肺纤维化的另一机制。
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