慢性间歇低氧对OVA诱导哮喘大鼠气道炎症和重塑的影响

发布时间：2017-07-08 05:03

  本文关键词：慢性间歇低氧对OVA诱导哮喘大鼠气道炎症和重塑的影响

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【摘要】：目的:1间歇低氧对哮喘动物模型炎症与气道重塑影响。2通过监测基质金属蛋白酶-9(MMP-9)、金属蛋白酶的组织的抑制因-1(TIMP1)、血管内皮生长因子(VEGF)和血管内皮生长因子受体(VEGFR)的水平及低氧对其影响,以探讨间断低氧对重塑的影响。3通过观察肺组织核转录因子κBp65(NF-κBp65)、低氧诱导因子-1α(HIF-1α)表达变化情况,初步探讨HIF-1(HIF-1)、NF-κB在气道的炎症反应及重塑中的作用以及慢性间歇低氧对其影响。方法:30只健康清洁级SD大鼠(雌性、6周龄、体重120-150克),随机分成3组,正常对照组(对照组)、哮喘模型组、慢性间歇低氧哮喘组(间歇低氧哮喘组即低氧哮喘组),每组10只。哮喘组大鼠分别在进行实验第1、8天对大鼠腹腔行药物注射进行致敏,药物为OVA100mg、氢氧化铝100mg(混于9g/L盐水2m L中),第15天起将实验鼠放于非完全密闭的、自制的雾化箱内进行OVA雾化吸入每次30min,隔日激发一次,(OVA浓度由1%起,逐步递增,每4次激发浓度增加一次,依次为:1%、1.5%、2%、2.5%、3%),共计20次。当出现以下哮喘发作的典型症状时,如呼吸急促、烦躁及活动量下降、呛咳等为成功。慢性间歇低氧哮喘组(即低氧哮喘组)在激发日每次激发后将大鼠置于低氧舱内,循环充入45min氮气,使低氧舱中氧气浓度从21%降至5%,再充入压缩空气75min,使低氧舱中氧浓度恢复至21%,大鼠暴露8h/d(晨九时至十七时)低氧频率为4周期/d,非激发日给予上述间断低氧方式,其余时间常规饲养,共四周。正常对照组(对照组)致敏和激发均使用生理盐水代替OVA,余同哮喘组。于末次激发24小时后,用1%戊巴比妥麻醉大鼠,测定相应指标。对各组实验鼠行支气管的肺泡灌洗并收集其灌洗液(Bronchoalveolar lavage fluid,BALF),并收集肺组织、血清。测定BALF中细胞总数与分类;对部分肺行组织病理切片、苏木精-伊红(hematoxylin-eosin,HE)染色,并观察其形态学方面变化,通过计算机图像分析软件对支气管平滑肌、管壁厚度(总管壁面积/支气管基底膜周径)及血管密度进行测定;分别用RT-PCR、免疫组化法测定肺组织中核转录因子κBp65(NF-κBp65)的表达;免疫组化检查肺组织低氧诱导因子-1α(HIF-1α)、血管内皮生长因子受体1(VEGFR1)、血管内皮生长因子受体2(VEGFR2)的表达;ELISA法测定血清中的浓度,如炎症介质血管内皮生长因子(VEGF),基质金属蛋白酶-9(MMP9)及金属蛋白酶的组织的抑制因-1(TIMP1)。应用图像分析软件测定NF-κBp65、HIF-1α、VEGFR1、VEGFR2表达强度。结果:1哮喘模型的建立通过对大鼠腹腔进行卵清蛋白注射以致敏并雾化吸入反复激发的方式成功建立大鼠哮喘模型,在实验过程中可见出现哮喘的大鼠站立不稳、腹肌痉挛、呼吸急促、反应迟钝、精神萎靡、烦躁不安等表现。2支气管肺泡灌洗液(BALF)中细胞计数(106/L)及分类:间歇低氧哮喘组BALF中细胞总计数(35.762±1.96)高于哮喘组(15.24±1.37),差异具有统计学意义(P0.01);且其均高于正常对照组(9.57±0.55),差异具有统计学意义(F=944.534,P0.01)。间歇低氧哮喘组BALF中性粒细胞计数(0.982±0.0907)高于哮喘组(0.507±0.0525),差异存在统计学方面意义(P0.01);且其较均正常对照组(0.26±0.05)高,差异具有统计学方面意义(F=335.811,P0.01)。间歇低氧哮喘组BALF淋巴细胞计数(2.83±0.06)高于哮喘组(2.22±0.02),差异存在统计学意义(P0.01);且其均正常对照组(1.24±0.02)高,差异存在统计学方面意义(F=2614.357,P0.01)。间歇低氧哮喘组BALF嗜酸性粒细胞计数(3.51±0.09)高于哮喘组(1.75±0.04),差异存在统计学意义(P0.01);且其均较正常对照组(0.57±0.05)高,差异存在统计学方面意义(F=5576.645,P0.01)。3病理图像方面的分析结果:哮喘组实验鼠病理切片(肺组织)可发现血管与气管周围的炎细胞增多、粘液分泌增多、支气管黏膜被破坏、脱落的上皮细胞、明显增厚的气道平滑肌。间歇低氧哮喘组可明显加重以上病理改变。图像分析结果示:间歇低氧哮喘组大鼠的气道壁厚度(μm2/μm)、气道平滑肌厚度(μm2/μm)、血管密度(个/mm2)(139.47±3.34;59.79±5.00;82.80±3.11)均高于哮喘组(98.49±5.36;42.75±3.83;59.35±2.80),有统计学意义(P0.01);两组又均高于对照组(67.06±4.59;15.08±2.5;19.18±1.55),有统计学意义(F=649.493,P0.01;F=331.951,P0.01;F=1561.07,P0.01)。4 RT-PCR测定肺组织NF-κBp65m RNA的表达:间歇低氧哮喘组实验大鼠的肺组织NF-κBp65m RNA表达(0.725±0.042)高于哮喘组(0.479±0.059),存在统计学方面意义(P0.01);且正常对照组均低于两组(0.297±0.02),存在统计学方面意义(F=1267.128,P0.01)。5免疫组化实验法对肺组织NF-κBp65、HIF-1α、VEGFR1、VEGFR2表达的测定:间歇低氧哮喘组实验大鼠的肺组织中NF-κBp65、HIF-1α、VEGFR1、VEGFR2平均光度值(0.52±0.07,0.54±0.065,0.53±0.07,0.54±0.08)高于哮喘组(0.41±0.07,0.40±0.02,0.41±0.045,0.40±0.045),存在统计学方面意义(P0.01);对照组(0.22±0.04,0.25±0.03,0.25±0.03,0.25±0.02)均低于两组,存在统计学方面意义(F=66.098,P0.01;F=91.862,P0.01;F=70.788,P0.01;F=75.549,P0.01)。6 ELISA法测定大鼠的血清中VEGF,MMP9,TIMP1含量(pg/ml,ng/ml,ng/ml):间歇低氧哮喘组的大鼠血清VEGF,MMP9、TIMP1含量(32.98±3.55,39.66±3.54,40.44±2.99)高于哮喘组(24.93±1.93,29.72±2.77,30.49±2.85)存在统计学方面意义(P0.01),对照组(18.572±2.011,14.92±2.59,14.92±2.28)均低于两组,存在统计学方面意义(F=70.752,P0.01;F=198.962,P0.01;F=250.812,P0.01)。7相关性分析结果:肺组织中NF-κBp65m RNA及NF-κBp65含量与BALF的细胞总计数呈显著正相关(r=0.946,P0.01;r=0.880,P0.01),与平滑肌的厚度显著正相关(r=0.949,P0.01;r=0.920,P0.01);肺组织中HIF-1α与血管密度显著正相关(r=0.922,P0.01)。结论:1通过抗原致敏及随后反复雾化激发,大鼠哮喘模型成功建立。病理结果可以发现大鼠(哮喘组)气道中明显的存在气道壁、平滑肌增厚及炎性细胞浸润,而间歇低氧干预后上述病理表现可明显加重。2间歇低氧可升高哮喘大鼠血清中基质重塑指标MMP9、TIMP1,亦可升高哮喘大鼠血清中血管重塑指标VEGF及肺组织中血管重塑指标VEGFR1、VEGFR2的水平,影响气道重塑。3间歇低氧干预组大鼠肺组织中HIF-1α及NF-κBp65氋于哮喘组,且哮喘组大鼠肺组织中HIF-1α及NF-κBp65亦高于对照组,故考虑哮喘的发生可能与HIF-1及NF-κB的通路激活存在联系,且提示间歇低氧可能通过激活HIF-1及NF-κB通路加重哮喘。4根据相关性分析结果及相关文献联合实验数据考虑间歇低氧可能通过激活NF-κB进而影响基质重塑指标MMP-9、TIMP1加重基质重塑;考虑间歇低氧可能通过激活HIF-1信号转导通路进而影响血管重塑指标VEGF及其受体VEGFR1、VEGFR2加重血管重塑,从而加重气道重塑影响哮喘。
【关键词】：哮喘 间歇低氧 NF-κB HIF-1 气道炎症 气道重塑 血管重塑
【学位授予单位】：河北医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R562.25
【目录】：

• 中文摘要4-8
• 英文摘要8-14
• 英文缩写14-15
• 前言15-17
• 材料与方法17-27
• 结果27-30
• 附图30-52
• 附表52-57
• 讨论57-62
• 结论62-63
• 参考文献63-68
• 综述 核转录因子 κB及缺氧诱导因子在哮喘发病机制中的作用68-79
• 参考文献74-79
• 致谢79-80
• 个人简历80

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

1 邹晖;徐永健;张珍祥;;血管内皮生长因子及其受体2与哮喘模型大鼠气道平滑肌细胞增殖关系的研究[J];中国组织化学与细胞化学杂志;2010年04期

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3 姜昕,曾和松,郭毅,周志斌,唐冰杉,李富康;The expression of matrix metalloproteinases-9, transforming growth factor-β1 and transforming growth factor-β receptorⅠ in human atherosclerotic plaque and their relationship with plaque stability[J];Chinese Medical Journal;2004年12期

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5 李锋,刘荣玉;基质金属蛋白酶-9与支气管哮喘[J];国外医学(呼吸系统分册);2004年05期

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本文编号：533069