氧化应激与哮喘气道炎症、气道重塑的关系及药物干预的实验研究

发布时间：2020-11-10 17:01

　　 目的:建立SD大鼠哮喘气道重塑模型;探讨在哮喘气道重塑模型基础上,氧化应激与气道炎症、气道重塑的关系,及经抗氧化剂茶多酚、冬虫夏草软胶囊(金水宝)干预后,对氧化应激、气道炎症、气道重塑的影响。为防治哮喘气道重塑提供新的研究依据。 方法:1、利用卵蛋白(OVA)加免疫佐剂(氢氧化铝凝胶)间隔7天致敏和隔日雾化OVA,并延长OVA激发时间的方法,建立大鼠慢性哮喘气道重塑模型。将64只健康雌性SD大鼠按随机数字表法分为:正常对照组、哮喘组,每组再分4周、8周、12周、16周四个时间段,每小组8只。正常对照组所有干预用生理盐水代替。观察指标:①肺泡灌洗液(bronchoalveolar lavage fluid,BALF)细胞计数与分类,②肺组织行苏木精-伊红(HE)染色、过碘酸雪夫(PAS)染色、Masson染色及转化生长因子-β1(TGF-?1)的免疫组化染色。图像分析:进行支气管周围炎性指数及杯状细胞粘液指数评分,测定支气管壁的平滑肌面积(WAm)、胶原沉积面积(Wcol),并用支气管内周长(Pbm)标化,测定肺组织TGF-?1的积分光密度值(IOD值)。 2、在成功建立大鼠哮喘气道重塑模型的基础上。将48只大鼠随机分为:对照组、模型组、早期布地奈德组(早BUD组)、早期茶多酚组[早TP组,400 mg/(kg·d)]、晚期布地奈德组(晚BUD组)、晚期茶多酚组[晚TP组,400 mg/(kg·d)],每组8只。早BUD组、早TP组在造模2周前给药,晚BUD组、晚TP组在造模5周后给药。造模12周时观察指标:①BALF细胞计数与分类;②采用亲和素-生物素酶联免疫吸附试验(ABC-ELISA)测定肺组织TGF-β1含量,采用硫代巴比妥(TBA)法测定肺组织丙二醛(MDA)含量;用黄嘌呤氧化酶法测定肺组织超氧化物歧化酶(SOD)活力;③肺组织病理观察及图像分析:进行支气管周围炎性指数及粘液指数评分,测定支气管壁的WAm/Pbm、Wcol/Pbm,测定肺组织TGF-?1的IOD值。 3、在成功建立大鼠哮喘气道重塑模型的基础上,探讨中药冬虫夏草软胶囊对哮喘大鼠氧化应激、气道炎症、气道重塑的影响。将40只大鼠随机分为5组:对照组(A组)、哮喘组(B组)、布地奈德组(C组)、冬虫夏草低剂量组[D组,310 mg/(kg·d)]、冬虫夏草高剂量组[ E组,620 mg/(kg·d)],每组8只。药物干预均在造模5周后进行,造模12周时观察指标[具体同上2观察指标]。 结果:1、大鼠在哮喘造模4周时即出现明显的气道管腔缩窄,支气管上皮细胞脱落,支气管粘膜增厚、皱襞增多、延长,肺泡间隔、气道平滑肌增厚,胶原沉积增多,支气管粘膜上皮间杯状细胞明显增生、粘液分泌旺盛,TGF-β1广泛表达并增强,且随时间推移上述改变呈增加趋势;哮喘组BALF细胞总数、嗜酸性粒细胞(Eos)计数、中性粒细胞(PMN)计数、炎性指数、粘液指数明显增多,且随着时间推移,Eos计数呈逐渐下降趋势,PMN计数呈逐渐升高趋势。相关分析表明,BALF细胞总数与炎性指数呈良好的正相关性,气道胶原沉积面积与TGF-β1的表达呈良好的正相关。说明SD大鼠哮喘气道重塑模型建立成功。 2、在成功建立大鼠哮喘气道重塑模型的基础上,经抗氧化剂茶多酚、中药冬虫夏草干预后,MDA含量明显降低,SOD活性明显升高,且BALF细胞总数、Eos、PMN、粘液指数、炎性指数均明显减少,其中PMN、粘液指数减少的最明显。且茶多酚早期干预优于茶多酚晚期干预,冬虫夏草高剂量优于冬虫夏草低剂量,晚期单用布地奈德疗效最差。相关分析表明,MDA含量与SOD活性呈良好的负相关性,粘液指数、PMN计数与MDA含量均呈良好的正相关性。说明氧化应激水平越高,气道炎症越明显,经抗氧化剂茶多酚、冬虫夏草干预后,气道炎症有明显改善。 3、经抗氧化剂茶多酚、冬虫夏草干预后,支气管平滑肌面积、胶原沉积面积、TGF-β1表达及含量明显减少。且茶多酚早期干预优于茶多酚晚期干预,冬虫夏草高剂量优于冬虫夏草低剂量,晚期单用布地奈德疗效最差。相关分析表明,胶原沉积面积、TGF-β1表达与MDA含量呈良好的正相关性。说明氧化应激水平越高,气道重塑越明显,经抗氧化剂茶多酚、冬虫夏草干预后,气道重塑有改善。 结论:1、采用间隔7天致敏,延长雾化卵蛋白时间的方法,可以成功建立良好的SD大鼠哮喘气道重塑模型。且哮喘模型早期就有气道重塑的改变,后期BALF的PMN计数逐渐升高。 2、氧化应激可能是哮喘气道重塑形成的机制之一。氧化应激水平越高,哮喘气道重塑越明显。茶多酚、冬虫夏草软胶囊可能通过控制氧化应激水平,降低气道炎症(特别是PMN)、减少粘液细胞增生/分泌、抑制TGF-β1表达,而改善气道重塑的形成,有效的缓解或者是一定程度上控制了慢性哮喘气道重塑的发展。 3、早期予以茶多酚、布地奈德干预可以很好的控制哮喘气道炎症,延缓气道重塑的形成及发展。而晚期干预茶多酚及冬虫夏草高剂量优于单用布地奈德疗效。
【学位单位】：南昌大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2009
【中图分类】：R562.25
【部分图文】：

嗜酸性粒细胞百分比、中性粒细胞百分比、上皮细胞百分比均有显著性差异(P＜0.01)。图1：各组大鼠肺组织HE、PAS染色情况对照组 HE染色 200× 哮喘组 HE染色 200× 早BUD组 HE染色 200× 晚BUD组 HE染色 200×对照组 PAS染色 400× 哮喘组 PAS染色 400× 早TP组 PAS染色 400× 晚TP组 PAS染色 400×由图 1 可知：HE 染色显示支气管周围炎性细胞浸润情况：哮喘组与对照组

32图5：各组大鼠肺组织Masson、TGF-β1染色情况对照组Masson染色200× 哮喘组Masson染色200× 晚TP组Masson染色200× 晚BUD组Masson染色200×正常组 TGF-β1染色 100× 哮喘组 TGF-β1染色 100×由图 5 可知： Masson 染色显示支气管壁周围平滑肌细胞胶原沉积情况(平滑肌细胞核呈深棕色、细胞浆呈红色，胶原纤维呈蓝色)。与对照组相比，哮喘组平滑肌增生、肥大，气道上皮下胶原沉积明显增多，且以胶原沉积为主；TGF-β1免疫组化染色结果显示：哮喘组较对照组相比，TGF-β1广泛表达，主要表达在气道黏膜上皮层，平滑肌、炎性细胞、细胞间质也有表达。2.1 早期干预对气道重塑的影响表5 早期干预大鼠气道重塑指标与氧化应激( x ±s)组别 WAm/Pbm Wcol/Pbm TGF-β1 表达 TGF-β1含量 MDA含量（um2/um) （um2/um) （ug/ ml） （nmol/ mgprot）对照组 3.62±0.24＊ 4.11±1.68＊ 1.3±0.3＊ 48.05±9.45＊ 5.78±1.04＊哮喘组 8.52±1.62 18.06±6.53 10.4±2.9 123.78±16.21 12.69±3.26早BUD组 4.63±0.83＊ 5.01±1.00＊ 2.2±0.6＊ 56.46±9.87＊ 6.97±1.32＊早TP组 4.84±0.92＊☆ 5.07±1.03＊☆ 2.3±0.9＊☆ 58.42±10.34＊☆ 6.88±1.28＊☆与哮喘组比较：＊ P＜0.01，▲ P＜0.05

分比均减少（P<0.05），中性粒细胞百分比明显减少（P＜0.01），嗜酸性粒细胞百分比无显著变化（P>0.05）。说明E组降低BALF细胞总数、中性粒细胞百分比、上皮细胞百分比最明显。D组降低中性粒细胞百分比，较C组明显，见表1。提示冬虫夏草软胶囊能明显减轻晚期哮喘大鼠气道炎症，特别是中性粒细胞。1.2 冬虫夏草对炎性指数、粘液指数的影响图 2 各组大鼠肺组织 HE、PAS 染色情况A组( HE染色) 200× B组( HE染色) 200× C组( HE染色) 200× E组( HE染色) 200×
【参考文献】

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本文编号：2878149