曲尼司特对实验性COPD大鼠气道重塑的干预作用

发布时间：2020-11-18 03:14

　　慢性阻塞性肺病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)是一种具有气道气流受限特征的疾病,其气流受限不完全可逆、呈进行性发展,与肺部对有害颗粒物或有害气体异常炎症反应有关。现已公认,慢性持续性炎症和气道重塑是COPD的最主要的病理改变。作为世界第四大致死疾病,研究COPD的防治有着重要意义。结缔组织生长因子(connective tissue growth factor,CTGF)是一种促纤维化生长因子,它可以介导细胞外基质的产生和分化,可能成为纤维化疾病治疗的新的靶点。曲尼司特(tranilast)作为一种抗变态反应药,可以稳定肥大细胞和嗜碱粒细胞的细胞膜,抑制过敏性物质释放。近年来发现其与转化生长因子β(transforming growth factor-β,TGF-β)、血小板源性生长因子(platelet-derived growth factor,PDGF)和单核细胞趋化蛋白-1(monocyte chemotactic peptide-1,MCP-1)等细胞因子有密切联系,可抑制脏器纤维化、动脉粥样硬化等。本研究通过曲尼司特对实验性COPD大鼠模型进行干预研究,以期探讨曲尼司特对COPD气道重塑的可能作用。第一部分COPD大鼠模型建立及曲尼司特对其形态学影响目的:观察曲尼司特对COPD实验大鼠气道重塑的干预作用,尤其是对胶原和病理形态的影响。方法:将48只SD大鼠随机分为模型组和治疗组,另取8只SD大鼠作为对照组。模型组和治疗组均用烟熏和气管内注入脂多糖的方法建立COPD大鼠模型;每日胃管内灌注等量生理盐水或曲尼司特(400mg·kg-1·d-1);对照组胃管内灌注以等量生理盐水代替。每组动物分别于处理后第7d、14d、28d各处死8只进行相关检测。检测支气管肺泡灌洗液(BALF)中细胞总数及细胞分类;取肺组织作HE染色,行病理形态学检查;天狼猩红偏振光法观察大鼠Ⅰ、Ⅲ型胶原分布和沉积情况,并行图像分析。结果:同模型组相比,治疗组各组的BALF细胞总数和细胞分类中巨噬细胞的比率均明显下降(P0.05);病理形态分析提示治疗组的气道壁厚度及腺体厚度/气道壁厚度、血管壁厚度等均较模型组有所改善(P0.05);与对照组比较,模型组胶原沉积以Ⅰ型为主,28d时增生明显;治疗组与模型组相比,Ⅰ型胶原的沉积减少,但仍高于对照组。结论:曲尼司特可以通过抑制肺内巨噬细胞来减轻气道炎症,还可以抑制肺内Ⅰ型胶原的合成,从而改善COPD大鼠的气道重塑。第二部分曲尼司特对COPD大鼠CTGF表达的影响目的:探讨曲尼司特对COPD大鼠肺组织中结缔组织生长因子(CTGF)表达的影响。方法:48只SD大鼠随机分为模型组和治疗组,另取8只SD大鼠作为对照组。模型组和治疗组均用烟熏和气管内注入脂多糖的方法建立COPD大鼠模型;每日胃管内灌注等量生理盐水或曲尼司特(400mg·kg~(-1)·d~(-1));对照组胃管内灌注以等量生理盐水代替。每组动物分别于处理后第7d、14d、28d各处死8只。应用免疫组化法检测COPD大鼠CTGF的表达,并与对照组比较。结果:对照组及模型7d组和治疗7d组肺组织CTGF蛋白均未表达,模型14d组和治疗14d组开始表达,28d组表达最强。但曲尼司特治疗28d组(2.8±0.3)与模型28d组(3.8±0.4)相比较,CTGF的表达减弱(P0.05)。结论:脂多糖及烟熏能导致COPD大鼠气道CTGF表达增强,而曲尼司特能在一定程度上抑制其表达,从而可能减轻COPD的气道重塑。
【学位单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2005
【中图分类】：R563.9
【部分图文】：

示意图,气道重塑,示意图

近来许多病理学和形态学的研究进一步证实了这一气道结构的改变（如图 1 所示）。图 1 气道重塑的示意图1.2.2 气道重塑的发生机制气道重塑的发生机制尚未完全阐明，但显然与慢性炎症密切相关，支气管、肺的结构改图 1 气道重塑示意图1.2.2 气道重塑的发生机制气道重塑的发生机制尚未完全阐明，但显然与慢性炎症密切相关，支气管、肺的结构改变往往是慢性炎症的后果，二者的发生机制也是环环相扣的。可以说，气道重塑这一复杂过程是从上皮损伤和炎症反应开始的，上皮表型的改变不断加重和放大这一过程。成纤维细胞和 ECM 在气道重塑中起关键作用。ECM 蛋白不仅使气道壁增厚僵硬，还促使炎性细胞活化并抑制其凋亡。成纤维细胞在气道重塑过程中数量剧增，极为活跃，能产生胶原及无定形 ECM，使气道壁纤维化。肌成纤维细胞还能分化成平滑肌细胞[23]。生长因子是一类调节细胞有丝分裂增殖的活性多肽，在气道平滑肌增殖及 ECM 沉积中起重要作用。炎性细胞释放的蛋白酶或化学因子，可将无活性生长因子前体转为活性型。与气道重塑关系较密切的生长因子有 TGF-β、表皮生长因子(epidermal growth factor，EGF)、碱性成纤维细胞生长因子(basic fibroblast growth factor

基因结构

α、EL-4、ET-1 等都具有上述生物活性。在对哮喘的研究中也发现：IGF-1 表达与胶原厚度、成纤维细胞数显著相关；在含牛血清白蛋白的培养基中，TGF-β、EGF 能增加气道平滑肌细胞 DNA 合成以促进细胞分裂增殖。研究表明，气道慢性炎症可激活某些细胞，使其释放生长因子及其他致纤维化因子，诱导成纤维细胞转化为成肌纤维细胞，使细胞增殖加速并合成、分泌细胞外基质成分，特别是胶原纤维，此种改变是 ECM 增厚的主要原因。2．结缔组织生长因子的研究进展.结缔组织生长因子是新近报道的高度保守的即刻早期基因 CNN(CTGF，cyr，nov)家族成员之一，该家族包括CTGF(fisp12)、CYR61(cysteinerich61/CEFl0)、Nov(nephro blastomaover expressed)以及最新发现的 WISP1/elm1、WISP2/rCop1 和 WISP3(WISP、Wntinducible secreted protein)，其中的某些成员与机体组织的创伤修复过程密切相关，而这种关系是通过细胞的增殖分化过程中基因调控的具体形式表现出来的。CTGF 分子量为36～38KD，为一富含半胱氨酸的多肽，含 349 个氨基酸残基。编码人 CTGF 的基因位于染色体 6q23.1，内含 5 个外显子和 4 个内含子（如图 2 所示）。CTGF 基因最初是从人的脐静脉内皮细胞 cDNA 文库中克隆到的[31]。CTGF 的主要作用是：①促进细胞有丝分裂和成纤维细胞增殖，合成胶原[32]；②介导细胞趋化作用[33]；③诱导细胞凋亡[34]；④促进血管形成[35]。另外，在正常的生理过程如胚胎发生、移植及伤口愈合等的 ECM代谢中，CTGF 也起到重要作用。

对照组,粘膜,Ⅰ、Ⅲ型胶原,Ⅲ型胶原