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低氧诱导因子1α与变应性气道疾病
低氧诱导因子1（hypoxia-inducible factor 1，HIF-1）由α和β两个亚基组成，是介导机体缺氧反应的重要转录因子。HIF-1的稳定性和生理活性主要由 HIF-1α决定。HIF-1α在变应性炎症反应中具有诱导新生血管形成、调控免疫细胞代谢、保护免疫细胞、支持促炎因子表达及促进免疫细胞黏附等功能。近年研究表明，HIF-1α在变应性气道疾病（哮喘和鼻炎等）发生发展过程中可能发挥着重要作用。
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血管内皮生长因子在哮喘小鼠的表达及细辛脑的干预作用
目的 (1)观察哮喘小鼠肺组织中血管内皮生长因子(VEGF)的表达变化;(2)研究细辛脑干预对VEGF表达的影响.方法 24只BALB/c雌性小鼠随机分为对照组(A组)、哮喘模型组(B组)、细辛脑干预组(C组),每组各8只.建立小鼠哮喘模型,酶联免疫吸附测定法(ELISA)对各组小鼠支气管肺泡灌洗液(BALF)和血清中VEGF进行定量分析;Western blot检测VEGF表达;免疫组化法检测小鼠肺组织中VEGF的表达.结果 ELISA法测定结果显示:与对照相比,哮喘组的VEGF在血清和BALF中表达量明显升高,差异具有统计学意义(P<0.05);细辛脑干预组的VEGF含量比哮喘组降低(P<0.05).Western blot检测哮喘组VEGF表达量相比于对照组升高(P<0.05),细辛脑组小鼠VEGF表达量相对于哮喘组降低(P<0.05).免疫组化结果显示哮喘组大部分肺泡上皮细胞、支气管平滑肌和血管周围VEGF均呈阳性表达,细辛脑组有一定程度的减轻,对照组几乎没有.结论 VEGF在哮喘小鼠的肺组织内高度表达,可能参与气道重塑过程,细辛脑在一定程度上可改善气道重塑的病理生理过程.
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烟雾暴露大鼠气道胰岛素样生长因子1及骨桥蛋白的表达变化
目的：观察烟雾暴露与戒烟大鼠气道胰岛素样生长因子1（IGF-1）与骨桥蛋白（OPN）的表达变化，探讨烟雾暴露大鼠气道损伤的机制。方法将雄性SD大鼠40只随机分为5组：对照组（C组）、烟雾暴露1个月组（S1组）、烟雾暴露1个月及戒烟1个月组（Q1组）、烟雾暴露3个月组（S2组），烟雾暴露3个月及戒烟1个月组（Q2组），HE染色观察肺组织病理学改变；免疫组化染色检测IGF-1及OPN蛋白在气道的表达；RT-PCR检测肺组织IGF-1及OPN mRNA的表达。结果与C组比较，S1、S2组支气管上皮细胞IGF-1、OPN蛋白及mRNA表达均增强（P＜0.05）， Q1、Q2组支气管上皮细胞的IGF-1、OPN蛋白及mRNA表达低于各吸烟组（P＜0.05），支气管IGF-1蛋白与OPN 蛋白呈正相关（r＝0.558，P＜0.05）。结论 IGF-1、OPN参与烟雾暴露大鼠的气道重塑，早期戒烟有助于逆转气道重塑。
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IL-25及相关炎性介质对哮喘小鼠早期气道重塑的影响
目的：初步研究 IL-25通过 IL-4和IL-13促进哮喘小鼠早期气道重塑，探讨 IL-25在早期哮喘气道重塑中的作用。方法将40只BALB/C雌性小鼠随机均分为哮喘组、对照组、IL-25组和抗IL-25组，哮喘组、IL-25组和抗IL-25组是用鸡卵白蛋白（OVA）激发和致敏建立哮喘模型，其中IL-25组、抗IL-25组分别于每次致敏前1 h鼻腔内滴入重组小鼠IL-25、抗重组小鼠IL-25，对照组是用0.9%生理盐水替代。用酶联免疫吸附试验（ELISA）测定血清和肺泡灌洗液中IL-4和IL-13的表达，用 HE 染色观察各组气道基底膜厚度，用免疫组织化学法测定气道中α-平滑肌肌动蛋白（α-SMA）的表达量（气道基底膜厚度和α-SMA均为气道重塑的重要指标）。结果 ELISA显示：与哮喘组相比，在血清和肺泡灌洗液中IL-25组的IL-4和IL-13表达量明显增加（P＜0.05），抗IL-25组中IL-4和IL-13表达量明显降低（P＜0.05）；HE染色显示：与哮喘组相比，IL-25组支气管管壁增厚明显、管腔狭窄严重，气道炎性细胞浸润明显增加，黏膜上皮破损严重，抗IL-25组管壁厚度、管腔狭窄、炎症细胞浸润及黏膜上皮破损较哮喘组明显减轻；免疫组织化学的结果显示：与哮喘组相比，IL-25组支气管壁α-SMA蛋白表达明显增加（P＜0.05），而抗IL-25组α-SMA蛋白表达则明显减少（P＜0.05）。结论 IL-25通过IL-4和IL-13促进气道上皮细胞的增生，炎性细胞的聚集、浸润，黏液分泌物的增加，可能对哮喘小鼠早期气道重塑起到一定的促进作用。
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生物标志物在气道炎症及重塑诊治中的应用
气道炎症及重塑是许多慢性肺部疾病共有的病理生理基础,由于涉及多种炎症细胞、细胞组分及炎性介质的相互作用,致使其病理生理机制及临床表现均存在一定的异质性,单一指标难以全面反映气道炎症及重塑的水平和预后情况.由于支气管哮喘、慢性阻塞性肺疾病和肺动脉高压有着共同的气道炎症及重塑通路,因此笔者从这几个方面对当前已应用于临床以及正处于研究当中的能够反映气道炎症水平和气道重塑的生物标志物进行讨论,以期有助于慢性肺部疾病中气道炎症及重塑的临床评估,为治疗选择提供更多参考.
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哮喘诱导痰中弹性蛋白酶和α1-抗胰蛋白酶水平与气道炎症气流受限的关系
目的:探讨中重度支气管哮喘(哮喘)患者诱导痰中弹性蛋白酶和α1-抗胰蛋白酶水平及其与气道炎症和气流受限的关系.方法:测定12例慢性持续期中重度哮喘患者(哮喘组),12例稳定期中度慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者和10例健康对照者的(健康对照组)肺功能.并对其诱导痰进行炎性细胞分类计数,测定诱导痰上清液中IL-8、弹性蛋白酶浓度和α1-抗胰蛋白酶的活性.结果:哮喘和COPD患者诱导痰中弹性蛋白酶浓度和α1-抗胰蛋白酶活性与健康对照组比较差异有统计学意义,且与中性粒细胞数、IL-8浓度呈正相关,但与FEV1/FVC百分比值呈负相关.哮喘和COPD患者诱导痰中弹性蛋白酶浓度,α1-抗胰蛋白酶活性比值与健康对照组比较差异有统计学意义,且与FEV1/FVC百分比值呈正相关.结论:中重度哮喘患者诱导痰中存在弹性蛋白酶与α1-抗胰蛋白酶间失平衡,增高的弹性蛋白酶与其气道炎症和气流受限有关(与COPD患者相类似),这在其气道重塑的发病机制中可能发挥重要作用.IL-8参与了中重度哮喘患者气道炎症和气道重塑的过程.
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慢性阻塞性肺疾病大鼠模型病理形态学比较研究
目的:动态观察比较2组慢性阻塞性肺疾病(COPD)大鼠模型气道炎症及重塑的特点.方法:根据熏香烟天数与反复气管内注入少量内毒素次数不同建立2组COPD大鼠模型,运用HE染色及半定量图像分析法对比研究2组模型肺组织及小支气管的病理形态学改变.结果:2组COPD大鼠模型均符合人类COPD的病理形态学特点;模型Ⅱ组的气道慢性炎症、重塑改变及气流阻塞情况均较Ⅰ组严重;模型Ⅰ组、Ⅱ组各时间段管壁及平滑肌层均较正常对照组显著增厚(P均＜0.01),模型Ⅱ组管壁及平滑肌层均较Ⅰ组显著增厚(P＜0.05及P＜0.01),造模第20天时模型Ⅱ组管壁及平滑肌层均较Ⅰ组显著增厚(P均＜0.05),而第40天及60天时模型Ⅱ组仅管壁较Ⅰ组显著增厚(P＜0.05).结论:慢性气道炎症的反复刺激引起管壁纤维性增生增厚及平滑肌层增厚,即气道重塑,终导致气流受限;模型Ⅱ组的气道炎症及气道重塑均较Ⅰ组显著.
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孟鲁司特对气道重塑及白细胞介素类与转移生长因子β2 mRNA表达的影响
目的探讨白细胞介素4(IL-4)、IL-5、IL-13、转移生长因子β2(TGF-β2)与气道重塑的关系及白三烯受体拮抗剂孟鲁司特(MK)对支气管哮喘(简称哮喘)炎症、气道重塑的影响.方法20只BALB/c雌性小鼠,按随机数字表法分为重塑组、MK治疗组,每组10只,两组均以卵白蛋白(OVA)致敏,仅MK治疗组给予MK(15 mg/kg)灌胃;检测支气管肺泡灌洗液(BALF)中的细胞计数,用光镜、电镜观察病理、形态学改变;用原位杂交、逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)检测肺组织中IL-13、TGF-β2、IL-4、IL-5 mRNA的表达.结果重塑组BALF中细胞总数、嗜酸粒细胞数分别为(5.4±1.1)×105/ml、2.32±0.20,MK治疗组分别为(3.9±1.6)×105/ml、1.64±0.32,两组比较差异有显著性(P均＜0.01);病理和电镜结果显示,重塑组小鼠具有明显的气道炎症,细胞呈团状聚集,以淋巴细胞、嗜酸粒细胞为主,上皮细胞增生呈指状突起、平滑肌肌层增厚、结缔组织增生,黏液分泌旺盛并伴小气道栓塞,气道周围有大量胶原纤维沉积,杯状细胞分泌黏液增加,MK治疗组小鼠则炎症明显改善,无明显气道痉挛、黏液产生减少,上皮增生、平滑肌层增厚不明显,气道周围胶原纤维及黏液颗粒均减少.原位杂交结果显示,重塑组小鼠肺组织中IL-13 mRNA、TGF-β2 mRNA表达分别为24±7、17±5、MK治疗组分别为17±4、10±3.RT-PCR结果显示,重塑组小鼠肺组织中IL-4、IL-5 mRNA吸光度(A)值分别为0.91、0.96,MK治疗组分别为0.22、0.35,两组比较差异均有显著性(P均＜0.01).结论半胱氨酰白三烯在哮喘炎症、气道重塑发病机制中起一定作用.
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支气管哮喘大鼠气道重塑中气道平滑肌细胞凋亡及地塞米松的干预作用
目的 观察支气管哮喘(简称哮喘)大鼠气道重塑中气道平滑肌细胞(airway smoothmuscle cells,ASMC)凋亡及地塞米松对ASMC凋亡的影响.方法 将清洁级雄性SD大鼠按随机数字表法分为正常对照组、哮喘组和地塞米松干预组,每组12只.以卵蛋白致敏和激发的方法制备大鼠慢性哮喘模型.用脱氧核糖核苷酸末端转移酶(TdT酶)介导的dUTP切口末端标记法(TUNEL法)检测ASMC凋亡并计算凋亡指数.用免疫组织化学和原位杂交法分别检测气道平滑肌Bcl-2、Bax蛋白及其mRNA的表达情况.经SPSS 11.5软件进行统计学分析,实验数据用x±s表示.多组间比较采用方差分析,多组样本均数两两比较,两变量的相关程度采用直线相关分析.结果 (1)对照组、哮喘组和干预组大鼠ASMC的凋亡指数分别为:0.201±0.022、0.030±0.016和0.118±0.043;(2)对照组、哮喘组和干预组大鼠气道平滑肌层Bcl-2蛋白表达的吸光度值分别为0.060±0.012、0.112±0.028和0.080±0.010,Bcl-2 mRNA表达的吸光度值分别为0.065±0.019、0.157±0.019和0.099±0.029;(3)对照组、哮喘组和干预组大鼠气道平滑肌层Bax蛋白表达的吸光度值为0.120±0.020、0.062±0.012和0.093±0.010,Bax mRNA表达的吸光度值分别为0.155±0.025、0.074±0.019和0.118±0.031;(4)相关分析结果显示,ASMC的凋亡指数与气道平滑肌厚度以及Bcl-2蛋白的相对含量呈显著负相关(r值分别为-0.860、-0.783,P<0.01);ASMC的凋亡指数与气道平滑肌Bax蛋白相对含量呈正相关(r=0.837,P<0.01).结论 ASMC凋亡的减少可能参与了哮喘气道重塑过程;地塞米松可以增加促凋亡蛋白Box的表达,同时减少抑凋亡蛋白Bcl-2的表达,从而增加ASMC的凋亡.
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H2型松弛素对慢性支气管哮喘小鼠气道重塑与肺组织细胞周期蛋白D1表达的影响
目的 研究H2型松弛素(H2Relaxin)对慢性支气管哮喘(简称哮喘)模型小鼠气道重塑及肺组织细胞周期蛋白D1 (cyclin D1)表达的影响,探素松弛素在哮喘治疗中的可能作用.方法 将40只BALB/c小鼠按随机数字表法分为健康对照组、哮喘组、阴性对照组(vehicle)、松弛素组4组,每组10只；卵清白蛋白(OVA)致敏、激发建立慢性哮喘小鼠模型；vehicle组和松弛素组每日分别给予生理盐水和松弛素(0.25 mg·kg-1 ·d-1)皮下注射.HE和马森(Masson)染色观察各组小鼠气道炎症及胶原沉积情况；采用免疫组织化学半定量法测定气道壁α-平滑肌肌动蛋白( α-SMA)的表达；酶联免疫吸附测定( ELISA)法检测肺组织羟脯氨酸含量；用逆转录-PCR(RT-PCR)及免疫印迹法(Western blot)分别测定各组小鼠肺组织中cyclin D1mRNA和蛋白表达水平.结果 哮喘组、vehicle 组与健康对照组相比,嗜酸粒细胞浸润增多,气道管腔狭窄,平滑肌层增厚,胶原纤维增生,而松弛素组上述改变较此2组轻.与健康对照组相比,哮喘组、vehicle组小鼠支气管α-SMA阳性染色面积/支气管基底膜周径显著增加(均P ＜0.05),松弛素组小鼠支气管α-SMA阳性染色面积/支气管基底膜周径低于哮喘组和vehicle组(均P＜0.05)；哮喘组和vehicle组小鼠羟脯氨酸含量[每克肺组织中分别为(0.68±0.10)mg、(0.67±0.10) mg]高于健康对照组的(0.26±0.05)mg(q值分别为16.61和16.01,均P＜0.01),松弛素组小鼠羟脯氨酸含量为(0.40±0.06)mg,低于哮喘组和vehicle组(q值分别为10.88和10.26,均P＜0.05)；Western blot检测结果显示,cyclin D1在哮喘组、vehicle组和松弛素组的表达(分别为1.38±0.18、1.50±0.10和0.72±0.13)高于健康对照组的0.38±0.10(q值分别为13.00、14.65和4.49,均P＜0.05),而松弛素组表达量低于哮喘组与vehicle组(q值分别为8.51和10.16,均P＜0.05).哮喘组与vehicle组各项检测指标间差异无统计学意义(P＞0.05).结论 松弛素可以显著减轻慢性哮喘小鼠气道炎症反应和平滑肌层的增厚,延缓哮喘小鼠气道重塑进程,该作用可能部分与其下调cyclin D1表达有关.
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胞嘧啶-磷酸-鸟嘌呤寡脱氧核苷酸对慢性支气管哮喘小鼠气道重塑的影响
目的 研究含非甲基化的胞嘧啶-磷酸-鸟嘌呤(CpG)寡脱氧核苷酸(CpG-ODN)能否预防或减轻慢性支气管哮喘(简称哮喘)小鼠气道重塑的发生.方法 40只雌性清洁级C57BL/6小鼠按随机数字表法分为4组,每组10只.(1)慢性哮喘组(A组):分别于第1、14天小鼠腹腔注射1 ml致敏液[卵蛋白(OVA,10 μg)+氢氧化铝凝胶(100 μg)];从第21天开始雾化吸入2.5%OVA溶液,每次30 min,每周3次,连续8周.(2)CpG-ODN干预组(B组):在OVA致敏的同时给予浓度为60μg/ml的CpG-ODN腹腔注射1 ml共2次,以后每2周腹腔注射1次共4次.(3)GpC-ODN对照组(C组):将CpG替换为鸟嘌呤-磷酸-胞嘧啶(GpC,剂量及用法同CpG-ODN)作为对照.(4)生理盐水(NS)对照组(D组):给予NS进行致敏(每次1 ml腹腔注射)和激发(用NS雾化吸入).在末次激发24 h后所有小鼠取血测嗜酸粒细胞(EOS)数和血清IgE;收集支气管肺泡灌洗液(BALF)做细胞分类计数,用酶联免疫吸附测定(ELISA)法检测上清液中白细胞介素13(IL-13)和转化生长因子β1(TGF-β1)的浓度.取左肺组织行苏木精-伊红(HE)染色和Masson三色染色,用抗α平滑肌肌动蛋白(α-SMA)抗体和抗TGF-β1抗体行免疫组化染色.结果 A组外周血EOS计数为(89±10)×104/ml、血清IgE为(279±53)ng/ml,BALF中EOS计数和分类分别为(6.30±1.30)×105/ml、0.181±0.030,A组IL-13浓度为(4 015±361)pg/ml、TGF-β1浓度为(356±64)pg/ml,以上数值与D组比较差异有统计学意义(t值分别为24.0、15.7、14.7、18.4、12.0和18.9,P均＜0.01);A组Masson三色染色、α-SMA、TGF-β1阳性染色面积百分比[分别为(29.7±4.2)%、(45±7)%、(34±4)%]与D组比较差异也有统计学意义(t值分别为18.0、15.6和17.9,P均＜0.01).应用CpG-ODN干预后(B组)的Masson三色染色、α-SMA、TGF-β1阳性染色面积百分比[分别为(13.8±3.2)%、(25±3)%、(18士4)%]与A组比较差异也有统计学意义(t值分别为9.5、8.9、9.8,P均＜0.05).结论 应用CpG-ODN干预慢性哮喘模型,不仅能抑制Th2细胞反应和EOS肺浸润,还能抑制气道重塑的发生和发展,它可能是通过抑制TGF-β1、IL-13等因子而抑制气道重塑的.
关键词： 哮喘 气道重塑 炎症 小鼠 CpG-寡脱氧核苷酸 -
支气管哮喘和慢性阻塞性肺疾病患者诱导痰中基质金属蛋白酶及其抑制剂与气道炎症及气流受限
目的 探讨支气管哮喘(简称哮喘)和慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者诱导痰中基质金属蛋白酶9(MMP-9)和基质金属蛋白酶抑制剂1(TIMP-1)的水平及其与炎性细胞数、肺功能的关系.方法 分别选择14例缓解期哮喘患者(哮喘组)、12例稳定期COPD患者(COPD组)和10名健康对照者(健康对照组)进行肺功能测定和用诱导痰检查方法对痰炎性细胞进行分类计数,并用酶联免疫吸附试验(ELISA)法测定诱导痰上清液中自细胞介素4(IL-4)、MMP-9和TIMP-1浓度.结果 哮喘组患者诱导痰中嗜酸粒细胞、中性粒细胞分别为0.181±0.067、0.30±0.07,健康对照组为0.007±0.005、0.26±0.06,COPD组为0.042±0.017、0.50±0.10,3组细胞间比较差异有统计学意义(F值分别为4.32、4.13,P均＜0.05).哮喘组、COPD组、健康对照组间诱导痰中IL-4浓度分别为(19±7)×10-3 g/L、(14±6)×10-3 g/L、(11±4)×10-3 g/L,3组诱导痰中IL-4浓度比较差异无统计学意义(F=1.56,P均＞0.05),且分别与嗜酸粒细胞、中性粒细胞和第一秒用力呼气容积占预计值百分比(FEV1占预计值%)无相关(r分别为0.33、0.11、0.19、0.25、0.39、0.40、0.21、0.35、0.17,P均＞0.05).哮喘组和COPD组诱导痰中MMP-9、TIMP-1浓度分别为(15.9±6.0) g/L、(13.4±5.1) g/L、(19.8±8.5) g/L、(16.7±7.6) g/L,健康对照组分别为(1.8±1.1) g/L、(1.3±0.9) g/L,两组MMP-9、TIMP-1浓度比较差异有统计学意义(F值分别为2.99、4.22,P均＜0.05).哮喘组MMP-9浓度与嗜酸粒细胞呈正相关(r=0.71,P＜0.05);COPD组MMP-9浓度与中性粒细胞呈正相关(r=0.59,P＜0.05),但与FEV1占预计值%和第一秒用力呼气容积/用力肺活量(FEV1/FVC)无相关(r分别为0.22、0.16、0.25、0.30,P均＞0.05).哮喘组和COPD组TIMP-1浓度均与嗜酸粒细胞和中性粒细胞无相关(r分别为0.27、0.31、0.20、0.35,P均＞0.05),但与FEV1占预计值%呈负相关(r分别为-0.58、-0.62,P均＜0.05).哮喘组和COPD组诱导痰中MMP-9/TIMP-1比值分别为0.8±0.7、0.8±0.6,两组比较差异无统计学意义(F=1.78,P＞0.05),但与健康对照组(1.5±0.6)比较差异有统计学意义(F=3.70,P＜0.05),且与FEV1占预计值%呈正相关(r分别为0.56、0.61,P均＜0.05).结论 哮喘组和COPD组患者诱导痰中MMP-9/TIMP-1比值的失衡与气道炎症和气流受限有关,这种失衡在哮喘和COPD细胞外基质的重塑和气流受限的发病机制中发挥重要作用.
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慢性阻塞性肺疾病大鼠模型气道重塑及生长因子的研究
目的观察慢性阻塞性肺疾病（COPD）大鼠模型气道重塑的特点及在肺功能损害中的作用，探讨转化生长因子β1（TGF-β1）、表皮生长因子（EGF）及碱性成纤维细胞生长因子（b-FGF）与气道重塑的关系及不同药物干预的影响。方法两次气管内注入脂多糖（LPS）及每日熏香烟的复合刺激法建立大鼠COPD模型（模型组）12只，TGF-β1单抗组6只于制作模型后第6、19 d经尾静脉注射TGF-β1单抗各0.5 mg。其它各药物干预组于制作模型第8 d起分别雾化吸入布地奈德（布地奈德组，12只）、溴化异丙托品（溴化异丙托品组，12只）和肝素（肝素组，6只）溶液。4周后检测小支气管平滑肌及胶原厚度，用免疫组化法及原位杂交法观察各生长因子在支气管肺内的表达，用放免法检测血清和BALF中细胞外基质（ECM）成分Ⅲ型前胶原（PCⅢ）、层粘连蛋白（Ln）及透明质酸（HA）。结果模型组小支气管平滑肌及胶原纤维较对照组增厚，其厚度均与通气功能指标0.3秒用力呼气容积(FEV0.3)呈显著负相关；模型组与TGF-β1单抗组比较，小支气管及小动脉胶原增生明显，与肝素组比较，小支气管平滑肌厚度增加。大鼠模型组血清、BALF中PCⅢ、Ln及HA均较对照组有不同程度增高；TGF-β1、EGF及b-FGF在支气管粘膜上皮等组织表达显著增强。各药物干预组PCⅢ、Ln及HA在不同程度上低于模型组。结论模型组小支气管平滑肌及胶原纤维显著增厚，构成气道重塑的主要病理基础；ECM过度沉积是COPD的显著特点，TGF-β1、EGF及b-FGF在气道重塑及肺小动脉重建中可能起重要作用；针对TGF-β1 等生长因子进行干预、长期雾吸肝素，有可能为COPD气道重塑的防治提供线索。
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血管内皮生长因子受体抑制剂对小鼠支气管哮喘模型气道炎症和气道重塑的影响
目的研究血管内皮生长因子(VEGF)受体抑制剂对变应性气道炎症和气道重塑的影响,阐明VEGF与支气管哮喘(简称哮喘)以及气道重塑的关系.方法 BALB/c 小鼠按随机数字表法分为正常对照组(A组)、哮喘模型组(B组)、VEGF受体抑制剂治疗组(C组),每组各10只.用酶联免疫吸附测定(ELISA)法对各组小鼠支气管肺泡灌洗液(BALF)和血清中VEGF进行定量分析;用免疫组化法检测VEGF在小鼠肺组织内的表达水平.采用医学图像分析软件测定支气管管壁厚度(WAt/Pi)、支气管平滑肌厚度(WAm/Pi)、支气管平滑肌细胞计数(N/Pi)及肺组织切片中的血管计数、血管壁平滑肌厚度、血管壁平滑肌细胞计数.结果 BALF中细胞总数和嗜酸粒细胞比值B组分别为(142±63)×107/L、98.0±46.9,A组分别为(30±14)×107/L、 0.7±1.1,C组分别为(41±17)×107/L、4.9±3.5,A组和C组BALF中细胞总数和嗜酸粒细胞比值分别与B组比较差异有统计学意义(P均<0.01).B组BALF中上清液和血清中VEGF水平分别为(55±26) pg/ml、(72±26)pg/ml, A组分别为(37±9) pg/ml、(49±18)pg/ml, C组分别为(34±3) pg/ml、 (43±19)pg/ml,A组与B组、C组与B组间比较差异均有统计学意义(P均<0.05).免疫组化结果显示,B组大部分支气管平滑肌、黏膜上皮细胞、肺泡上皮细胞和血管周围VEGF均呈阳性表达,而A组和C组几乎没有VEGF的表达.图像分析显示,B组WAt/Pi、WAm/Pi、N/Pi分别为(17±5)μm2/μm、(6.3±2.2)μm2/μm、(0.050±0.020)个/μm,A组分别为(8±3)μm2/μm、(3.2±0.8)μm2/μm、(0.027±0.017)个/μm,A组与B组比较差异有统计学意义(P分别<0.01、0.05).B组和A组血管计数分别为(19±3)个、(10±5)个,A组与B组比较差异均有统计学意义(P<0.01).经抑制剂治疗后C组WAm/Pi、血管计数分别为(4.5±1.3)μm2/μm、(11±3)个, C组与B组比较差异均有统计学意义(P均<0.05).结论 VEGF在小鼠哮喘模型气道及肺内过度表达,并参与了哮喘的发病和气道重塑过程.VEGF受体抑制剂可明显改善哮喘小鼠的变应性气道炎症和气道重塑的病理生理过程.
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川芎嗪对大鼠支气管哮喘模型气道重塑的影响及机制
目的观察川芎嗪对支气管哮喘(简称哮喘)大鼠模型气道重塑的抑制作用并探讨其作用机制. 方法 32只SD大鼠按随机数字表法分成正常对照组(A组)、哮喘模型组(B组)、小剂量川芎嗪组(C组,40 mg/kg)和大剂量川芎嗪组(D组,80 mg/kg),以卵白蛋白(OVA)致敏并长期吸入激发制备大鼠慢性哮喘模型.采用免疫组化半定量法测定气道壁胶原和转化生长因子β1(TGF-β1)含量,同时测定气道内、外径及平滑肌层、网状基底膜的厚度.结果 D组气道平滑肌层、网状基底膜的厚度为(11.3±1.3)μm、(11.3±1.7)μm,B组分别为(19.7±1.8)μm 、(19.8±1.6)μm,两组比较差异有统计学意义(P均<0.01),但D组与A组[(10.6±1.2)μm、(9.8±1.6)μm]、C组[(11.6±0.9)μm、(12.3±1.8)μm]比较差异无统计学意义(P均>0.05);D组气道内外径比值为0.77±0.06,B组为0.63±0.05,D组与B组比较差异有统计学意义(P<0.01);D组气道壁Ⅲ型胶原及TGF-β1含量吸光度 (A)值分别为21±5、26±5,B组分别为55±7、69±14,两组比较差异有统计学意义(P<0.01),D组与C组(32±8、38±10)比较差异有统计学意义(P<0.05),C组与B组比较差异也有统计学意义(P<0.01);D组Ⅰ型胶原含量的A值为39±8,分别与B组(44±8)、A组(34±13)及C组(36±8)比较差异均无统计学意义(P均>0.05).TGF-β1的表达与Ⅲ型胶原的含量呈显著正相关(r=0.844 2, P<0.01).结论川芎嗪可以减少气道壁胶原沉积和平滑肌增生而抑制哮喘气道重塑,其部分机制可能通过抑制TGF-β1的表达实现的.
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尿紧张素Ⅱ在支气管哮喘气道重塑中的作用
目的观察支气管哮喘(简称哮喘)大鼠及哮喘患者支气管管壁尿紧张素Ⅱ(U-Ⅱ)的变化,探讨U-Ⅱ在哮喘发病及气道重塑中的作用.方法将20只一级雄性Wistar大鼠分为对照组和哮喘组,每组10只.哮喘组大鼠采用卵白蛋白10 mg腹腔内注射及雾化吸入(5 mg)处理建立大鼠哮喘模型;肺组织切片经苏木精-伊红(HE)染色,采用图像分析技术测量大鼠支气管管腔的内周长(Pi)、管壁面积(WA)、平滑肌面积(WAm),以WA/Pi和WAm/Pi反映其气道重塑情况;对哮喘大鼠和5例哮喘患者肺组织切片采用链亲和素蛋白-过氧化物酶(SP)免疫组织化学法染色检测支气管U-Ⅱ的表达变化,以灰度扫描和计数U-Ⅱ阳性染色细胞数判断其表达强度.结果哮喘组大鼠WA/Pi、WAm/Pi分别为(24.1±2.4)μm2/μm、(5.3±1.9)μm2/μm,与对照组[(16.5±1.7)μm2/μm、(3.8±1.2)μm2/μm]比较差异有统计学意义(t分别=3.892、3.785,P均＜0.01);哮喘大鼠支气管U-Ⅱ的表达强度为2.46±0.15,与对照组(1.26±0.11)比较差异有统计学意义(t=6.236,P＜0.01);U-Ⅱ的表达强度与WAm/Pi呈正相关(r=0.712,P＜0.01);U-Ⅱ阳性染色细胞百分数为(82±8)%,与对照组[(22±8)%]比较差异也有统计学意义(t=19.102,P＜0.01);哮喘患者支气管U-Ⅱ的表达强度为2.61±0.19,与对照组(1.36±0.12)比较差异有统计学意义(t=7.374,P＜0.01);U-Ⅱ阳性染色细胞百分数为(75±9)%,与对照组[(27±7)%]比较差异有统计学意义(t=16.236,P＜0.01).结论哮喘气道U-Ⅱ的表达和合成明显增加,其可能与哮喘发病及其气道重塑具有密切的关系.
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支气管哮喘大鼠气道重塑中肺泡巨噬细胞的作用
目的 研究支气管哮喘(简称哮喘)大鼠气道重塑过程中肺泡巨噬细胞(AM)的变化及其作用.方法 48只清洁级雄性幼年SD大鼠按随机数字表法分为正常对照组(A组)、哮喘3 d组(B组)、哮喘14 d组(C组)和哮喘30 d组(D组),每组12只.应用鸡卵白蛋白(OVA)建立哮喘大鼠模型,纯化支气管肺泡灌洗液(BALF)中的AM,测定AM中肿瘤坏死因子α(TNF-α)、前列腺素E2 (PGE2)的含量和基质金属蛋白酶9基因(MMP-9 mRNA)及其组织抑制物1基因(TIMP-1 mRNA)的表达,并测量大鼠支气管壁总面积和平滑肌面积,计算单位基底膜周径(Pbm)的支气管壁厚度(Wat)和平滑肌厚度(Wam).结果 D组Wat和Wam[(85±9)μm2/μm、(28.6±4.9)μm2/μm]与A组[(67±10)μm2/μm、(16.8±2.4)μm2/μm]比较差异有统计学意义(t值分别为2.938、3.227,P均＜0.01);D组AM中TNF-α和PGE2含量[(0.68±0.25)μg/L、(0.122±0.030)μg/L]与A组[(0.37±0.09)μg/L、(0.079±0.018)μg/L]比较差异有统计学意义(t值分别为2.683、3.016,P均＜0.01),与B组[(0.74±0.29)μg/L、(0.120±0.028)μg/L]、C组[(0.71±0.23)μg/L、(0.117±0.028)μg/L]比较差异无统计学意义(t值分别为1.624、0.472、0.935、0.533, P均＞0.05); D组AM中MMP-9 mRNA及TIMP-1 mRNA含量吸光度(A)值分别为0.346±0.033、0.361±0.040,与C组 (0.279±0.015、0.259±0.015)比较差异有统计学意义(t值分别为2.574、2.716,P均＜0.01), D组(0.183±0.025)与B组(0.136±0.014)比较差异有统计学意义(t值分别为2.913、3.017, P均＜0.01), D组(0.104±0.007)与A组(0.109±0.008)比较差异有统计学意义(t值分别为3.632、3.487,P均＜0.01);各组AM中MMP-9 mRNA含量与Wat、Wam呈正相关(r值分别为0.693、0.738,P均＜0.01),AM中TIMP-1 mRNA含量与Wat、Wam呈正相关(r值分别为0.823、0.876,P均＜0.01).结论 哮喘大鼠AM及其分泌的一些细胞因子与气道重塑关系密切.
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慢性支气管炎与肺气肿大鼠气道炎症与重塑的实验研究
目的观察慢性支气管炎(简称慢支)和肺气肿大鼠模型气道炎症及重塑的发病特点以及红霉素药物干预的影响. 方法将43只雄性Wistar大鼠分8组;正常对照组(A组,5只)、生理盐水对照组(P组,5只)、慢支组(L组,6只)、慢支+肺气肿组(S组,6只)、低剂量红霉素治疗组(E1组,5只)、高剂量红霉素治疗组(E2组,6只)、低剂量红霉素预防治疗组(E10组,5只)、低剂量红霉素预防治疗组(E20组,5只).用气管内注入脂多糖(LPS)及每天烟熏的混合刺激方法制作慢支与肺气肿动物模型,4周后收集支气管肺泡灌洗液(BALF)进行细胞学计数和分类检查,对大鼠肺脏进行病理学检查,检测各组细小支气管平滑肌和胶原层厚度,并用免疫组化法观察转化生长因子β1(TGF-β1)在支气管肺内的表达,用放射免疫法检测血清和BALF中Ⅲ型前胶原(PCⅢ)、透明质酸(HA)的变化. 结果 (1) S组BALF中中性粒细胞分类计数为[(17.1±10.8)×105/ml],A组为[(0.9±0.7)×105/ml],两组比较差异有显著性(P＜0.01);(2)病理积分:S组为(329±114)分,A组为(67±25)分;S组细小支气管平滑肌及胶原层厚度为(9.6±2.6)%,A组为(6.1±1.8)%,两组比较差异有显著性(P分别为＜0.01、＜0.05);S组与A组比较TGF-β1在支气管上皮等组织表达显著增强;(3) S组血清中PCⅢ为(40±8) μg/ml、HA为(152.5±36.3)μg/ml及BALF中PCⅢ为(39±7) μg/ml、HA为(94±35) μg/ml,A组分别为(14±7) μg/ml、(85.4±2.1) μg/ml、(17±8) μg/ml、(51±10) μg/ml,两组四指标比较差异均有显著性(P均＜0.01);(4)在100 mg/kg红霉素作用下,F20组中性粒细胞分类计数为(2.1±1.4)×105/ml,病理积分为(187±61)分, 细小支气管平滑肌及胶原层为(6.0±2.3)%,血清中PCⅢ为(10±6) μg/ml、HA为(66.0±11.6) μg/ml以及BALF中PCⅢ为(16±6) μg/ml、HA为(52±12) μg/ml,与S组比较差异有显著性(P均＜0.05).结论多种炎症细胞,尤其是中性粒细胞、肺泡巨噬细胞在慢支和肺气肿气道炎症中起重要作用.气道重塑的主要病理基础及特点是小支气管平滑肌及胶原层显著增厚、细胞外基质(ECM)过度沉积.红霉素可以部分抑制慢支+肺气肿大鼠气道炎症和重塑.
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布地奈德干预对卵白蛋白致敏小鼠抗原激发后气道炎症及气道重塑的影响
目的观察早期及延迟应用布地奈德对支气管哮喘(简称哮喘)小鼠气道炎症和气道重塑的防治作用.方法 40只小鼠分为5组,每组8只.鸡卵白蛋白(OVA)致敏/激发组(A组),生理盐水对照组(B组),布地奈德(BUD)早期治疗组(C组),BUD延迟治疗组(D组),OVA延迟对照组(E组).小鼠于第0、14天以OVA致敏,从第1次致敏后第24天开始雾化吸入2.5%的OVA激发并持续18 d,建立气道重塑模型;分别在早期(抗原激发前1 d始)和延迟(第1次抗原激发后第18 天始)雾化吸入BUD (0.5 mg/ml),观察抗原激发及BUD应用后支气管肺泡灌洗液(BALF)中嗜酸粒细胞(EOS)数、上清液白细胞介素5(IL-5)和γ干扰素(IFN-γ)水平的变化,同时对肺组织切片行苏木精-伊红(HE)、过碘酸雪夫(PAS)、Masson三色染色,测定支气管壁周围EOS计数、定量杯状细胞百分比及黏液分泌评分并测定气道平滑肌增生高度及胶原面积.结果经过反复抗原激发,A组BALF中EOS数为(57.460±11.060)×104/ml,B组为[(0.050±0.020)×104/ml],两组比较差异有统计学意义(P<0.01);A组BALF中IL-5水平及IFN-γ水平分别为(52.9±2.8)pg/ml、(39.5±3.2)pg/ml,B组分别为(16.8±1.5)pg/ml、(63.8±3.3)pg/ml,两组比较差异有统计学意义(P<0.01);A、B组支气管壁周围EOS数分别为(1 018±118)个/mm2、(7±3)个/mm2, 杯状细胞占上皮细胞百分比分别为(46.0±5.8)%、(1.8±0.5)%,黏液高度分泌评分分别为(2.98±0.23)分、(0.13±0.06)分,气道平滑肌层增生分别为(30.2±2.2)μm2/μm、(13.1±1.0)μm2/μm、基底膜胶原过度沉积面积分别为(24.9±1.3)μm2/μm、(4.3±0.6)μm2/μm,两组比较差异均有统计学意义 (P均＜0.01).C组早期应用BUD时BALF中EOS数为 (7.140±1.250)×104个/ml,A组为(57.460±11.060)×104个/ml,A、C两组比较差异有统计学意义(P＜0.01);C组支气管壁周围EOS数为(214±26)个/mm2、杯状细胞占上皮细胞百分比为(16.1±2.5)%、黏液高度分泌评分为(1.10±0.15)分、气道平滑肌层增生为(14.0±0.7)μm2/μm、基底膜胶原过度沉积面积为(12.6±1.3)μm2/μm,A、C两组比较差异均有统计学意义(P均＜0.01).E组后一次抗原激发后第18天时BALF中EOS数为(1.250±0.330)×104个/ml,与A组比较差异有统计学意义(P＜0.01),而E组气道平滑肌层增生为(32.4±1.8)μm2/μm、基底膜胶原过度沉积面积为(22.8±1.7)μm2/μm,与A组比较差异无统计学意义(P均＞0.05);D组延迟应用BUD时BALF中EOS数为(0.800±0.170)×104/ml、杯状细胞占上皮细胞百分比为(29.3±4.3)%、黏液高度分泌评分为(1.63±0.17)分,与A组比较差异有统计学意义(P<0.05或P<0.01);但D组气道平滑肌层增生为(30.1±1.8)μm2/μm、基底膜胶原过度沉积为(23.7±1.4)μm2/μm,与A组比较差异无统计学意义(P＞0.05).结论 BUD早期干预可有效预防哮喘小鼠气道炎症及气道重塑的发生,而延迟应用虽可抑制炎症反应,但仅能部分逆转气道重塑的发生.
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苦参碱对支气管哮喘小鼠气道炎症和早期气道重塑的影响
目的 观察苦参碱对支气管哮喘(简称哮喘)小鼠早期气道重塑和炎症的影响.方法 将50只BALB/C小鼠按随机数字表法分为空白对照组(A)、哮喘模型组(B)、地塞米松组(C)、苦参碱高剂量组(D,50 mg/kg)和低剂量组(E,25 mg/kg)5组.卵清白蛋白致敏建立哮喘小鼠模型,每次激发前,C、D、E组分别给予地塞米松和相应剂量的苦参碱进行灌胃;B组给予等剂量生理盐水;A组以等剂量的生理盐水致敏、激发及灌胃.肺组织切片染色,炎症细胞及黏液分泌评分、定量杯状细胞百分比,测定平滑肌面积、基底膜胶原面积.采用逆转录PCR和免疫组织化学检测转化生长因子-β1(TGF-β1)和结缔组织生长因子(CTGF)的Mrna和蛋白表达水平.采用SPSS 13.0统计软件处理,符合正态分布和方差齐性的数据采用单因素方差分析(one-way ANOVA),多组间两两比较采用Dunnet-t检验;对等级数据和不符合正态分布或方差齐性的数据则进行秩和检验(Kruskal-Wallis法),多组间两两比较采用Mann-whiteney检验;相关性采用Spearman等级相关分析.结果 A-E组炎症细胞评分(均数,四分位数)分别为1.5(1,2)、4(4,5)、2(1,3)、2(2,3)、3(2,3.3),黏液分泌评分分别为1.5(1,2)、5(4,6)、2(1,3)、2(2.5,4)、3(3,4),B组明显高于A组(X2值分别为21.3和22.6,均P<0.01),C组明显低于B组(X2值分别为13.3和15.0,均P<0.01),D、E组低于B组(X2值分别为9.1、10.9和9.8、9.7,均P<0.05);杯状细胞占上皮细胞百分比分别为(1.7±0.5)%、(54.7±15.5)%、(20.4±5.9)%、(31.7±7.6)%、(36.2±10.8)%,B组明显高于A组(t=12.0,P<0.01),C、D组明显低于B组(t值分别为7.7和5.1,均P<0.01),E组低于B组(t=4.2,P<0.05);5组平滑肌面积分别为(11.5±2.1)、(30.0±3.3)、(15.2±3.1)、(22.2±4.8)和(26.5±3.4)um2/um,B组明显高于A组(t=11.4,P<0.01),C、D、E组均明显低于B组(t值分别为9.1、4.7和2.2,均P<0.01);胶原沉积面积5组分别为(3.9±1.8)、(24.4±6.1)、(15.4±3.5)、(16.6±6.0)和(17.5±4.4)um2/um,B组明显高于A组(t=9.3,P<0.01),C、D组明显低于B组(t值分别为4.1、3.5,均P<0.01),E组低于B组(t=3.2,P<0.05);5组TGF-β1 Mrna灰度值分别为160±25、247±37、174±23、195±25、207±42,CTGF Mrna灰度值5组分别为86±8、160±24、94±10、93±14、104 4-10,B组明显高于A组(f值分别为6.1、11.6,均P<0.01),C、D、E组均明显低于B组(t值分别为3.7、2.7、5.1和10.6、8.6、10.3,均P<0.01).5组肺组织TGF-B1吸光度值分别为21±5、36±8、26±5、26±5和26±5,肺组织CTGF吸光度值分别为15±4、27±5、21±4、22±3和23±4,B组明显高于A组(t值分别为5.7和6.4,均P<0.01),c、D组明显低于B组(t值分别为3.9、3.9和3.2、2.8,均P<0.01),E组低于B组(t值分别为3.8和2.5,均P<0.05).各组小鼠胞质中TGF-β1与平滑肌面积、TGF-β1与胶原沉积面积、CTGF与平滑肌面积、CTGF与胶原沉积面积均呈正相关(r值分别为0.435、0.583、0.522和0.590,均P<0.01).结论 苦参碱能够抑制哮喘的早期气道重塑和炎症,其抑制气道重塑的可能机制与TGF-β1到CTGF的信号转导通路有关.
