牡荆素减轻大鼠烟雾吸入性急性肺损伤及机制研究

发布时间：2020-04-21 03:19

【摘要】：研究目的建立大鼠烟雾吸入性急性肺损伤模型,观察氧化应激在烟雾吸入性急性肺损伤中的作用;探索牡荆素对烟雾吸入性急性肺损伤大鼠的保护作用并从抗氧化、抗炎方面探索其作用机制。研究方法1、大鼠烟雾吸入性急性肺损伤模型建立与鉴定及氧化应激指标的检测8周龄健康雄性Sprague-Dawley(SD)大鼠,随机分为对照组和烟雾吸入组。烟雾吸入组按照烟雾吸入后生存时间节点随机分为4个亚组,分别是:致伤后1h组、致伤后6h组、致伤后12h组和致伤后24h组,每组10只。利用前期自行设计的产烟设备,建立大鼠烟雾吸入性急性肺损伤模型。按照各自时间节点麻醉解剖,收集标本。观察各组大鼠动脉血气分析、肺湿干比(wet/dry weight ratio,W/D)、肺组织丙二醛(malondialdehyde,MDA)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)和肺组织苏木精伊红(hematoxylin eosin,HE)染色等指标变化。2、牡荆素对烟雾吸入性急性肺损伤大鼠的保护作用8周龄健康雄性SD大鼠,随机分为空白对照组、烟雾+溶剂组(二甲基亚砜)、烟雾+牡荆素组,每组12只大鼠。在烟雾+牡荆素组,于烟雾吸入前连续5天给予大鼠腹腔注射牡荆素(3 mg*kg~(-1)*d~(-1));烟雾+溶剂组大鼠给予同体积的二甲基亚砜(dimethyl sulfoxide,DMSO)腹腔注射;空白对照组不予以任何处理。然后按照第一部分方法建立大鼠烟雾吸入性急性肺损伤模型,模型建立后1h经大鼠腹主动脉采集动脉血,进行血气分析;在烟雾吸入后12h解剖大鼠,收集肺组织及支气管肺泡灌洗液(bronchoalveolar lavage fluid,BALF)标本,检测各组大鼠肺组织W/D、BALF中蛋白浓度和肺组织HE染色。另取18只SD大鼠,同上进行分组与处理,模型建立后观察各组大鼠72h存活率,每隔12h观察一次。采用Kaplan-Meier法进行统计学分析。3、牡荆素通过减轻氧化应激及炎症反应发挥对烟雾吸入性急性肺损伤大鼠的保护作用8周龄健康雄性SD大鼠,随机分为7组,分别为对照组、烟雾组、烟雾+牡荆素组、烟雾+PKC抑制剂组、烟雾+PKC激动剂组、烟雾+牡荆素+PKC抑制剂组、烟雾+牡荆素+PKC激动剂组。每组6只大鼠。烟雾吸入前连续5天按照各自组别需求进行药物预处理(剂量:牡荆素,3mg/kg*d;PKC抑制剂,1mg/kg*d;PKC激动剂,1mg/kg*d),按照第一部分方法建立大鼠烟雾吸入性急性肺损伤模型。烟雾吸入后12h麻醉解剖各组大鼠,收集肺组织和血浆标本,观察各组大鼠肺组织匀浆和血浆中MDA、脂质过氧化物(lipid peroxides,LPO)、SOD及谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-PX)水平;肺组织匀浆中白介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)、白介素-6(interleukin-6,IL-6)及肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)水平;肺组织PKCβ、p66Shc和磷酸化p66Shc蛋白表达情况;肺组织HE染色特点。研究结果1、大鼠烟雾吸入性急性肺损伤模型建立与鉴定及氧化应激指标的检测(1)血气分析:与对照组相比,烟雾吸入组大鼠PaO_2明显下降(P0.05),大鼠PaCO_2在致伤后1h组增高(P0.05),大鼠动脉血p H值在烟雾致伤后1h、24h降低(P0.05);(2)W/D:与对照组相比,烟雾吸入组大鼠W/D值均明显升高(P0.05);(3)氧化应激指标:与对照组相比,烟雾吸入组大鼠肺组织MDA均明显上升(P0.05),SOD明显下降(P0.05)(4)肺组织病理:烟雾致伤后各实验组大鼠肺组织均出现不同程度的肺泡充血、肺泡间隔增厚以及炎性细胞浸润等肺损伤表现。2、牡荆素对烟雾吸入性急性肺损伤大鼠的保护作用(1)存活率:与空白对照组相比,烟雾+溶剂组大鼠存活率为33.3%,显著降低(P0.05);烟雾+牡荆素组大鼠存活率为66.7%。(2)血气分析:与空白对照组相比,烟雾+溶剂组大鼠氧分压、氧合指数明显下降(P0.05);与烟雾+溶剂组相比,烟雾+牡荆素组大鼠氧分压、氧合指数有所上升(P0.05);(3)W/D:与空白对照组相比,烟雾+溶剂组大鼠W/D明显上升(P0.05);与烟雾+溶剂组相比,烟雾+牡荆素组大鼠W/D有所下降(P0.05);(4)BALF蛋白浓度:与空白对照组相比,烟雾+溶剂组大鼠BALF蛋白浓度明显上升(P0.05);与烟雾+溶剂组相比,烟雾+牡荆素组大鼠BALF蛋白浓度有所下降(P0.05);(5)肺组织病理:HE染色观察到烟雾+溶剂组大鼠出现较为严重的肺泡壁增厚,炎性细胞浸润等损伤表现,肺损伤评分增高(P0.05);烟雾+牡荆素组大鼠肺泡壁增厚、炎性细胞浸润等损伤表现有所减轻,肺损伤评分降低(P0.05)。3、牡荆素通过减轻氧化应激及炎症反应发挥对烟雾吸入性急性肺损伤大鼠的保护作用(1)肺组织匀浆氧化应激指标:与对照组相比,烟雾组、烟雾+PKC激动剂组、烟雾+牡荆素+PKC激动剂组肺组织匀浆MDA明显上升(P0.05),SOD明显降低(P0.05);烟雾吸入后各组肺组织匀浆LPO明显上升(P0.05),GSH-PX下降(P0.05)。与烟雾组相比,烟雾+牡荆素组、烟雾+PKC抑制剂组、烟雾+牡荆素+PKC抑制剂组中肺组织匀浆MDA和LPO水平下降(P0.05),SOD升高(P0.05);烟雾+牡荆素组和烟雾+牡荆素+PKC抑制剂组肺组织匀浆GSH-PX升高(P0.05);(2)血浆氧化应激指标:与对照组相比,烟雾组、烟雾+PKC激动剂组、烟雾+牡荆素+PKC激动剂组血浆中MDA明显上升(P0.05),SOD明显降低(P0.05);除烟雾+牡荆素+PKC抑制剂组外,烟雾吸入后各组血浆LPO明显上升(P0.05);吸入后各组GSH-PX活力下降(P0.05)。与烟雾组相比:烟雾+牡荆素组、烟雾+PKC抑制剂组和烟雾+牡荆素+PKC抑制剂组血浆MDA和LPO水平下降(P0.05),SOD和GSH-PX活力升高(P0.05);(3)肺组织匀浆炎症指标:与对照组相比,烟雾组、烟雾+PKC抑制剂组、烟雾+PKC激动剂组以及烟雾+牡荆素+PKC激动剂组肺组织匀浆IL-1β、IL-6、TNF-α水平明显上升(P0.05);与烟雾组相比,烟雾+牡荆素组和烟雾+牡荆素+PKC抑制剂组肺组织IL-6、TNF-α水平下降(P0.05);(4)Western blot结果:与对照组相比,烟雾组、烟雾+PKC激动剂组和烟雾+牡荆素+PKC激动剂组肺组织中PKCβ、p66Shc和p-p66Shc蛋白表达增加;与烟雾组相比,烟雾+牡荆素组、烟雾+PKC抑制剂组和烟雾+牡荆素+PKC抑制剂组肺组织中PKCβ、p66Shc和p-p66Shc蛋白表达减少;(5)肺组织病理:与对照组相比,烟雾吸入后各组大鼠肺组织均出现不同程度损伤。其中烟雾组、烟雾+PKC激动剂组肺泡间隔增厚,炎性细胞浸润和肺泡充血最为严重;与烟雾组相比,烟雾+PKC抑制剂组和烟雾+牡荆素+PKC抑制剂组肺泡间隔增厚炎性细胞浸润和肺泡充血减轻。结论1、成功建立烟雾吸入性急性肺损伤大鼠模型;氧化应激参与了烟雾吸入性急性肺损伤;2、牡荆素能通过减轻氧化应激及抑制炎症反应发挥对烟雾吸入性急性肺损伤大鼠的保护作用;3、抑制PKCβ/p66Shc通路是牡荆素调控氧化应激及炎症反应的可能机制之一。
【图文】：

大鼠,存活率,统计学意义,烟雾吸入

安徽医科大学硕士学位论文30图2-1 各组大鼠存活率Fig 2-1 Survival rate of rats in each group注：与对照组比较：*P＜0.05, 与 smoke+DMSO 组比较：#P＜0.05,3.2 大鼠动脉血氧分压及氧合指数（PaO2/FiO2）如表2-3所示，烟雾吸入后1h，smoke+DMSO组大鼠PaO2与氧合指数均迅速下降，差异有统计学意义（P＜0.05），与smoke+DMSO组相比，smoke+vitexin组大鼠PaO2与氧合指数有所上升，差异有统计学意义（P＜0.05）。

肺损伤,病理,烟雾吸入

32图 2-2 各组大鼠肺组织病理及肺损伤评分（HE 200）Fig 2-2 Lung tissue histopathology and lung injury score of rats in each group （HE 20A, control B,smoke+DMSO C,smoke+vitexin D，lung injury score与对照组比较：*P＜0.05, 与 smoke+DMSO 组比较：#P＜0.05,4 讨论减轻氧化应激是治疗SI-ALI的一个重要方面，目前大多处于临床前的动物胞实验研究阶段。有研究发现，，大鼠在烟雾吸入后给予腹腔注射N-乙酰半胱（N-acetylcysteine, NAC）救治能提高肺组织GSH水平，减轻肺损伤[28]。而Ka等则表明NAC会加重烟雾吸入患者肺炎发病率。其次，具有抗氧化活性的维类物质也被用于SI-ALI研究，Morita[30]等发现维生素E能够使绵羊体内具有抗
【学位授予单位】：安徽医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R285.5

【相似文献】