全身炎癥反應(yīng)對慢性阻塞性肺疾病氣道、肺血管重構(gòu)的影響.pdf

1、目的:研究慢性阻塞性肺疾病( chronic obstructive pulmonary disease,COPD)大鼠模型發(fā)病過程中,炎癥因子表達(dá)水平的動態(tài)變化以評估COPD大鼠全身炎癥反應(yīng)的程度及其與氣道及肺血管重塑情況的關(guān)系,同時探討 NF-κB抑制劑吡咯烷二硫代氨基甲酸鹽( pyrrolidine dithiocarbamate,PDTC))對慢性阻塞性肺疾病大鼠模型肺組織中炎癥因子表達(dá)的影響及其干預(yù)后COPD大鼠模型氣道及肺血

2、管重塑情況的變化,從而了解全身炎癥反應(yīng)在慢性阻塞性肺疾病發(fā)病過程中的作用及PDTC對慢性阻塞性肺疾病全身炎癥反應(yīng)的影響,為慢性阻塞性肺疾病的治療提供新的思路。
　　方法:實驗分為兩部分。第一部分檢測慢性阻塞性肺疾病(COPD)大鼠模型發(fā)病過程中炎癥因子:高遷移率族蛋白 Bl(high mobility group protein B1,HMGB1),核因子-κB(the nuclear factor-κB,NF-κB), TNF-

3、α、IL-8、血管內(nèi)皮生長因子(Vascular endothelial growth factor, VEGF)表達(dá)水平的動態(tài)變化及其與氣道重構(gòu)和肺血管重塑情況的關(guān)系。實驗采用香煙霧暴露疊加低氧復(fù)制COPD大鼠模型(共分三組,每組隨機(jī)分配SD大鼠8只:正常對照組(A):第1d和第14d分別經(jīng)氣道內(nèi)注入生理鹽水,6周后檢測;COPD組(B):第1d和第14d分別經(jīng)氣道注入LPS,200μg/次,香煙煙霧暴露1h/d,共6周;COPD并低

4、氧組(C):第1d和第14d分別經(jīng)氣道注入LPS,200μg/次,香煙煙霧暴露1h/d,,共6周,實驗的最后兩周同時給予疊加18％低氧(8 h/d)。
　　第二部分檢測 PDTC對慢性阻塞性肺疾病大鼠模型炎癥因子表達(dá)的影響:即干預(yù)前后肺組織中NF-κB蛋白水平, HMGB1 mRNA和蛋白表達(dá),血清、BALF中TNF-α、IL-8、VEGF的含量變化;干預(yù)后COPD大鼠模型氣道重構(gòu)和肺血管重塑情況。與第一部分方法相同設(shè)立 A、B、

5、C共三個實驗?zāi)Ｐ徒M,每組隨機(jī)分配SD大鼠8只:PDTC干預(yù)組為:A1(空白對照組)、B1(COPD干預(yù)組)、C1(COPD并低氧干預(yù)組)。動物模型制作同各對應(yīng)組,從實驗第3周起給各藥物干預(yù)組腹腔注射干預(yù)藥物 PDTC,劑量為100mg·kg-1·d-1。A1組自實驗第三周起腹腔注射與PDTC相同劑量的生理鹽水。
　　各組動物模型完成造模后均檢測以下指標(biāo):①HE染色觀察肺組織病理改變;②VG+維多利亞藍(lán)特殊染色檢測氣道重構(gòu)及肺血管重

6、塑指標(biāo):氣道重塑指標(biāo)(細(xì)支氣管管壁厚度與氣管外徑比值(MT%),管壁面積和氣管總面積比值(MA%));肺血管重塑指標(biāo)(肺小動脈血管壁厚度與血管外徑比(WT%),血管壁面積與血管總面積比(WA%))。③采用不同方法檢測各炎癥因子的表達(dá)情況:Western blot法檢測各組肺組織 NF-κB蛋白表達(dá)情況、RT-PCR及Western blot分別檢測各組肺組織勻漿中HMGB1 mRNA及蛋白表達(dá)情況, ELISA法分別檢測各組血及清肺泡灌

7、洗液(BALF)中 TNF-α、IL-8、VEGF的表達(dá)情況。④分析上述各炎癥因子的表達(dá)情況與氣道重構(gòu)、肺血管重塑指標(biāo)的相關(guān)性,以及PDTC對各炎癥因子表達(dá)的影響。
　　結(jié)果:1.氣道重塑指標(biāo)(MT%、MA%):與A組比較,B、C組氣道重構(gòu)指標(biāo)細(xì)支氣管管壁厚度與氣管外徑比值(MT%)、管壁面積和氣管總面積比值(MA%)均明顯增高(P<0.05)。B、C組間MT%、MA%無差異。B1組與B組,C1組與C組比較,細(xì)支氣管MT%、MA%

8、均下降(P<0.05)。
　　2.肺血管重塑指標(biāo)(WT%、WA%):與A組相比, B組肺血管重構(gòu)僅表現(xiàn)為肌化型動脈百分比增高,肌化型動脈管壁厚度尚未增加,未見肌化型動脈WT%、WA%明顯改變(P>0.05),而C組不僅出現(xiàn)肌化動脈百分比增高,并且出現(xiàn)肌化型動脈WT%、WA%值增高(P<0.05)。使用NF-κB抑制劑吡咯烷二硫代氨基甲酸鹽(PDTC))干預(yù)后, B1組較B組,C1組較C組的WT%、WA%降低(P<0.05)。而A1

9、組WT%、WA%與對應(yīng)的試驗組A組比較無明顯差異(P>0.05)。
　　3.各炎癥因子的表達(dá)情況
　　3.1 NF-κB的表達(dá)情況:Western blot電泳結(jié)果顯示, B、C組 NF-κB蛋白表達(dá)與A組相比明顯增強(P<0.05),藥物PDTC干預(yù)組B1、C1組NF-κB蛋白表達(dá)比較B、C組降低;
　　3.2 HMGB1的表達(dá)情況:RT-PCR及Western blot結(jié)果說明, B、C組HMGB1 mRNA、蛋白

10、表達(dá)與A組相比均明顯增強(P<0.05),且B組、C組表達(dá)有逐漸增加的趨勢,藥物PDTC干預(yù)組B1、CI組與對應(yīng)的實驗組B、C組比較HMGB1 mRNA、蛋白表達(dá)均降低(P<0.05);
　　3.3 TNF-α、IL-8、VEGF的表達(dá)情況:ELISA結(jié)果表明:B組和 C組BALF及血清中TNF-α、IL-8、VEGF表達(dá)水平高于A組,藥物PDTC干預(yù)組B1、C1組TNF-α、IL-8、VEGF表達(dá)較對應(yīng)B、C組下降,(P<0.0

11、5)。
　　4.各炎癥因子的表達(dá)情況與氣道重構(gòu)、肺血管重塑指標(biāo)的相關(guān)性分析:炎癥因子NF-κB、HMGB1的表達(dá)量與氣道重構(gòu)指標(biāo)(MT%、MA%)及肺血管重塑指標(biāo)(WT%、WA%)成正相關(guān);大鼠肺組織內(nèi)NF-κB蛋白的表達(dá)量與大鼠肺組織內(nèi)HMGB1的表達(dá)量及肺泡灌洗液(BALF)中IL-8、TNF-α、VEGF的表達(dá)成正相關(guān);大鼠肺組織內(nèi) HMGB1的表達(dá)量與肺泡灌洗液(BALF)中IL-8、TNF-α、VEGF的表達(dá)成正相關(guān)。使

12、用NF-κB抑制劑吡咯烷二硫代氨基甲酸鹽(PDTC))干預(yù)后,各炎癥因子的表達(dá)量下降,氣道重構(gòu)、肺血管重塑部分緩解。
　　結(jié)論:①COPD的炎癥不僅局限于肺部,同時存在全身炎癥反應(yīng);全身炎癥反應(yīng)參與了COPD病情發(fā)生發(fā)展的全過程,并隨著COPD病情的加重,炎癥因子的表達(dá)逐漸增高。全身炎癥反應(yīng)可能通過影響肺血管、氣道重構(gòu)參與COPD病情的進(jìn)展。
　　②NF-κB可通過調(diào)節(jié)HMGB1、TNF-α、IL-8、VEGF的表達(dá)影響氣道