依达拉奉通过抗氧化应激对COPD大鼠糖皮质激素抵抗的影响

发布时间：2018-05-23 20:18

本文选题：COPD + 依达拉奉　；参考：《郑州大学》2017年硕士论文

【摘要】：糖皮质激素广泛用于慢性炎症、自身免疫性疾病和白血病等肿瘤的治疗,发挥其抗炎、抗免疫等作用,但并不是对所有患者均有效[1]。在临床中,糖皮质激素在慢性阻塞性肺疾(COPD)和哮喘治疗中起着重要的作用,一部分人对激素不敏感或抵抗,不利于疾病的治疗,难以控制疾病进展,这些患者体内多存在糖皮质激素抵抗[2]。研究证实COPD与支气管哮喘都存在持续的慢性气道炎症,但是两者气道炎症的机制有很大差异,例如在气道炎症细胞中,COPD气道炎症多是主要以中性粒细胞为主,而哮喘则是多以嗜酸性粒细胞为主[3,4]。中性粒细胞是COPD发病中关键的效应细胞。它们在COPD肺中的数量显着增加,与疾病严重程度相关,在疾病进展过程中参与气流受限,慢性支气管炎和肺气肿病理学的发生[4,5]。COPD患者的中性粒细胞自发地释放大量的活性氧簇(ROS),当中性粒细胞通过肺组织迁移时,在迁徙移动通过机体内复杂的组织时依次释放蛋白酶和ROS[6]。另外到处的迁移可能导致更多范围的损伤,同时刺激它们的脱颗粒,脱颗粒产物包括促炎细胞因子,例如IL-8,TNF-α,ROS和蛋白酶(例如中性粒细胞弹性蛋白酶,在COPD患者痰中增加,气道结构破坏),增加了肺组织中更广泛区域的炎性反应和蛋白酶激活。另外COPD发病机制中氧化应激可以导致ROS的升高,体内过多的,ROS除了直接导致肺损伤外,还可以激活炎症细胞释放炎症因子,导致中性粒细胞的激活与聚集,两者可相互促进,从而恶性循环,增加对肺组织的破环[7-9]。有研究表明[10],氧化应激可导致过体内亚硝过氧化物的形成,引起组蛋白去乙酰化酶2(HDAC2)上的酪氨酸残基被硝化,导致其失活,泛素化和降解;另外,氧化应激产物可以激活磷酸肌醇-3-激酶β(PI3Kβ)/蛋白激酶B(AKT)信号通路,导致HDAC2的磷酸化和失活,无论那种情况导致的HDAC2活性下降,都可以激活NF-k B,触发炎症开关,引起Th17分泌IL-17,IL-17刺激气道上皮细胞产生IL-8,引起中性粒细胞的募集,继续引起炎症因子的释放,例如TNF-α,炎症细胞的激活,引起NF-k B的活化,这是一个正反馈调节,中性粒细胞大量聚集在气道和肺组织中,从而导致糖皮质激素抵抗[11,12]。以上表明氧化应激引起气道中性粒细胞募集可能是糖皮质激素抵抗的重要机制,并在COPD疾病发展中持续增加糖皮质激素的抵抗[1,13]。依达拉奉是临床使用的新型强氧化剂,具有强大的抗氧化作用,目前临床主要应用于急性脑梗塞的治疗,也有应用于百草枯中毒、急性肺损伤等治疗中[13,14]。动物实验发现[15],依达拉奉能够改善微循环、保护氧化失衡的细胞及抑制溶酶体的释放等效果。本论文旨在探讨依达拉奉对COPD大鼠的氧化应激作用,通过抗氧化应激改善由于肺部中性粒细胞募集导致的糖皮质激素抵抗的影响及其机制。依达拉奉能否通过上述抗氧化作用调节炎症反应,调节中性粒细胞募集,从而改善激素抵抗,目前国内外暂无类似研究。材料与方法实验用健康雄性SD大鼠50只,体重200±20g。随机分为健康空白对照组(10只)、模型组(40只)。模型组:采用烟熏联合气道内滴入脂多糖(LPS)的方法建立COPD大鼠模型,造模时间60天。每隔14天大鼠鼻滴LPS一次,每次200μL,其他时间在自制封闭式纸箱(50cm*40cm*30cm)内烟熏。模型构建成功后,将模型组随机分为COPD组,依达拉奉组,布地奈德组,联合干预组,每组10只。COPD组:开始给予生理盐水腹腔注射,1次/日,2ml/只,共14天。依达拉奉组:腹腔注射依达拉奉,1次/日,0.2mg/100g,共14天。布地奈德组:雾化吸入布地奈德,1次/日,1mg/只,共14天。联合干预组:给予依达拉奉腹腔注射联合布地奈德雾化吸入,剂量及时间同上。干预14天后检测肺功能,留取血液标本及肺泡灌洗液,测定血液中白细胞及中性粒细胞计数,测定血清中MDA、SOD含量,使用ELISA法检测血清及肺泡灌洗液中IL-8、IL-17、TNF-α、NF-?B的水平;解剖大鼠后留取肺组织,行HE染色后观察肺组织病理改变。统计学分析:所有获得的数据均采用SPSS21.0统计学软件进行分析。计数资料应用均数±标准差((?)±s)进行描述,两组间数据比较采用t检验,多组间数据比较采用单因素方差分析,另外相关性分析采用Pearson相关。显著性检验水准α=0.05。结果1各组大鼠肺组织病理学改变与空白组对比,COPD组大鼠肺组织基本结构正常,气管及支气管粘膜上皮细胞肿胀、紊乱、脱落、减少,终末小气道可见黏液栓及大量炎性细胞浸润,支气管平滑肌增厚,肺泡壁变薄、断裂,肺泡膨大,多个肺泡腔增大、相互融甚至破裂融合成肺大泡。这些气管及肺组织病理学变化与COPD患者的基本一致。布地奈德组、依达拉奉组、联合干预组的大鼠肺组织破坏程度较COPD组轻,其中联合干预组破坏最轻。2各组大鼠肺功能改变COPD组大鼠,FEV0.3/FVC、PEF比空白组降低,差异具有统计学意义(P0.05);依达拉奉组、布地奈德组FEV0.3/FVC、PEF均高于COPD组,且差异具有统计学意义(P0.05);联合干预组FEV0.3/FVC、PEF明显高于COPD组、布地奈德组,依达拉奉组,差异具有统计学意义(P0.05)。3大鼠动脉血及肺泡灌洗液中白细胞及中性粒细胞水平COPD组动脉血及肺泡灌洗液中的白细胞、中性粒细胞计数明显高于空白组,且差异均具有统计学意义(P0.05);布地奈德组血清中白细胞、中性粒细胞计数明显低于COPD组,但差异无统计学意义(P0.05);依达拉奉组动脉血及肺泡灌洗液白细胞、中性粒细胞计数明显低于COPD组,但差异无统计学意义(P0.05),联合干预组动脉血及肺泡灌洗液中白细胞、中性粒细胞计数明显低于COPD组、布地奈德中、依达拉奉组,且差异均具有统计学意义(P0.05)。4血清中MDA、SOD含量COPD组中血清MDA水平明显高于空白组,SOD的水平低于空白组,且差异均具有统计学意义(P0.05);布地奈德组血清中MDA的水平明显低于COPD组,SOD水平高于COPD组,但差异无统计学意义(P0.05);依达拉奉组血清MDA的水平明显低于COPD组,SOD水平高于COPD组,且差异均具有统计学意义(P0.05),联合干预组血清MDA、SOD的水平明显低于COPD组、布地奈德中、依达拉奉组,且差异均具有统计学意义(P0.05)。5各组中血清及肺泡灌洗液中IL-8、IL-17、TNF-α、NF-?b的水平COPD组血清IL-8、IL-17、TNF-α、NF-?B的水平明显高于空白组,且差异均具有统计学意义(P0.05);布地奈德组血清中IL-8、IL-17、TNF-α、NF-?B的水平明显低于COPD组,但差异无统计学意义(P0.05);依达拉奉组血清IL-8、IL-17、TNF-α、NF-?B的水平低于COPD组,但差异均无统计学意义(P0.05),联合干预组血清IL-8、IL-17、TNF-α、NF-?B的水平明显低于COPD组、布地奈德中、依达拉奉组,且差异均具有统计学意义(P0.05)。6血清与肺泡灌洗液中IL-17、IL-8、NF-?B相关性分析大鼠血清中IL-17、IL-8、TN-kB与肺泡灌洗液中相对应的炎症因子呈正相关,分别为r=0.942(P0.05),r=0.912(P0.05),r=0.922(P0.05);大鼠血清中IL-17与肺泡灌洗液中IL-8、NF-k B呈正相关,分别为r=0.725(P0.05),r=0.776(P0.05);大鼠血清中IL-18与肺泡灌洗液中IL-17、NF-k B呈正相关,分别为r=0.735(P0.05),r=0.801(P0.05);大鼠血清中NF-k B与肺泡灌洗液中IL-17、IL-8呈正相关,分别为r=0.724(P0.05),r=0.768(P0.05)。7血清(B)、肺泡灌洗液(F)中IL-17、IL-8、NF-?B与血清中MDA、SOD的相关性分析大鼠血清及肺泡灌洗液中IL-17与MDA水平呈正相关,分别为rB=0.642(P0.05),rF=0.675(P0.05);大鼠血清及肺泡灌洗液中IL-8与MDA水平呈正相关,分别为rB=0.475(P0.05),rF=0.486(P0.05);大鼠血清及肺泡灌洗液中TN-k B与MDA水平呈正相关,分别为rB=0.365(P0.05),rF=0.387(P0.05);大鼠血清及肺泡灌洗液中IL-17与SOD水平呈负相关,分别为rB=-0.425(P0.05),rF=-0.457(P0.05);大鼠血清及肺泡灌洗液中IL-8与SOD水平呈负相关,分别为rB=-0.645(P0.05),rF=-0.682(P0.05);大鼠血清及肺泡灌洗液中IL-8与SOD水平呈负相关,分别为rB=-0.376(P0.05),rF=-0.396(P0.05)。结论1.COPD大鼠模型血液及肺泡灌洗液中的IL-8、NF-k B、中性粒细胞水平升高,存在肺部炎症损伤;SOD水平降低,MDA水平升高,存在过度氧化;FEV0.3/FVC降低,COPD大鼠有气流受限。2.布地奈德组中血液及肺泡灌洗液中的IL-17、中性粒细胞较COPD大鼠降低,但无统计学意义,存在中性粒细胞募集引起的糖皮质激素的抵抗。3.依达拉奉可以降低COPD大鼠体内的氧化应激水平。4.依达拉奉联合布地奈德可能通过抗氧化应激途径,抑制NF-k B的激活,进而降低IL-17及中性粒细胞水平,改善大鼠糖皮质激素抵抗。
[Abstract]:The glucocorticoid is widely used in the treatment of chronic inflammation , autoimmune diseases and leukemia , and exerts its anti - inflammatory and anti - immune functions , but is not effective for all patients . In clinic , glucocorticoid plays an important role in the treatment of chronic obstructive pulmonary disease ( COPD ) and asthma , and some people are not sensitive or resistant to hormones and are not conducive to the treatment of diseases . It is difficult to control the progression of disease . There are many glucocorticoid resistance in these patients . The study confirms that there is persistent chronic airway inflammation in COPD and bronchial asthma , but there is a great difference in the mechanism of airway inflammation , for example , in airway inflammation cells , the airway inflammation of COPD is mainly neutrophils , while asthma is the key effector cell in the pathogenesis of COPD . In addition , oxidative stress can activate inflammatory cytokines such as IL - 8 , TNF - 伪 , ROS and protease ( e.g . , neutrophil elastase , increase in sputum of COPD patients , damage to airway structure ) and increase inflammatory response and protease activation . The rats were randomly divided into two groups : control group ( 10 rats ) , model group ( 40 rats ) . The model group was randomly divided into two groups : group of healthy control group ( 10 rats ) , model group ( 40 ) . The levels of MDA and SOD in patients with COPD were significantly lower than those in COPD group ( P0.05 ) . The levels of MDA and SOD in the group were significantly lower than those in COPD group ( P0.05 ) . The levels of IL - 8 , IL - 17 , TNF - 伪 and NF - 魏B in serum and alveolar lavage fluid were significantly lower than those in COPD group ( P0.05 ) . The levels of IL - 8 , IL - 17 , TNF - 伪 and NF - 魏B in serum and alveolar lavage fluid were significantly lower than those in COPD group ( P0.05 ) . The levels of IL - 8 , IL - 8 , IL - 8 , NF - 魏B and MDA in serum and alveolar lavage fluid of rats were positively correlated with levels of IL - 17 and MDA in serum and alveolar lavage fluid ( P0.05 ) .
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：R563.9

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