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本研究为探讨博莱霉素致肺损伤后肺纤维化形成的机理、并寻找其可能的治疗策略，用免疫组织化学和电镜观察方法动态检测了博莱霉素与肺炎双球菌致大鼠肺损伤过程中TGF-β1和VEGF表达的差异以及青霉素的干预作用，以期阐明PF形成的分子机制、从而为制定PF早期诊治的策略提供新的思路。
研究方法：以健康SD雄性大鼠150只(由本校实验动物中心提供)，体重180～210g，随机分为5组(BLM组、BLM+P组、PMDC组、PMDC+P组及对照组)，每组各30只。
BLM与PMDC致大鼠肺损伤和肺炎模型的制作：用10mg.ml-1戊巴比妥钠0.5ml腹腔麻醉大鼠，手术暴露气管，用1ml注射器抽取含博莱霉素-A5(5mg.kg-1，用生理盐水配成4g.L-1溶液)溶液，经气管软骨环间隙朝向心端刺入气管，将药液注入气管；PMDC组同法经气管穿刺后每只大鼠注入肺炎双球菌液0.2ml(CFU3×108/ml)。BLM+P组和PMDC+P组大鼠在进行上述处理后第3d开始给予青霉素(40万U/只/d)治疗，连续给药4d至第7d结束。对照组在相同条件下气管内注入相同数量的生理盐水，方法同BLM模型组。PMDC组动物分别于3和7d随机处死6只、14和28d各处死9只，其余四组动物分别于7、14和28d各随机处死10只。取左全肺，分别行肺组织标本HE染色和透射电镜、TGF-β1及VEGF免疫组织化学染色；用图像分析系统对其肺组织中VEGF和TGF-β1进行定性、定量分析。
研究结果：
1、病理组织学观察：对照组肺泡及肺间质结构正常。肺炎双球菌(PMDC)组3d时可见肺泡壁水肿，肺泡腔内出血明显，肺泡腔内巨噬细胞增多，并出现中性粒细胞和嗜酸性粒细胞等炎性细胞浸润。7d时PMDC组出现典型的细菌性肺炎症状，表现为肺泡和间质的渗出增多，部分区域出现实变；14d时上述症状有所减轻，28d时除仍有少量实变区外，大部分肺组织恢复正常结构。PMDC+P组在第7d时肺泡炎的症状即明显减轻，至第14和28天时基本恢复正常。BLM组和BLM+P组的光镜改变相似，7d时两组动物肺泡间隔有明显的水肿，肺泡萎陷、毛细血管增多，间质内巨噬细胞和淋巴细胞增多；14d时仍为肺泡炎表现；28d时肺间质成纤维细胞增多，胶原纤维呈索条状沉积于毛细血管周围，肺泡结构破坏、肺泡腔消失。
2、透射电镜观察：对照组肺泡上皮和血管内皮结构较完整，细胞内可见少量吞饮小泡，基底膜呈连续线状。7d时PMDC组肺泡腔内仍可见肺炎双球菌，肺泡Ⅱ型上皮细胞变性坏死，基膜不清。28d时仍有少量肺组织肺泡腔扩张，间隔部分断裂，毛细血管内皮、基膜完整。PMDC+P组第7d时肺内支气管上皮细胞增生、部分肺泡腔出血，Ⅱ型细胞增生；28d时毛细血管内皮、基膜完整，Ⅱ型细胞形态完整，间质胶原纤维正常。7d时BLM+P组肺泡Ⅰ型上皮细胞脱落明显，细胞连接不清；间质胶原纤维和弹性纤维多，肺泡腔有明显出血、渗出，并伴有大量纤维素渗出和脓液；28d时以肺泡壁增厚、胶原纤维、弹性纤维和成纤维细胞增多为主要特征，并有大量Ⅱ型肺泡上皮细胞增生，此时肺纤维化已经形成，较多肺泡结构已破坏，纤维组织增生明显。
3、免疫组织化学染色及定量分析：对照组大鼠肺内VEGF主要定位于Ⅱ型肺泡上皮细胞、细支气管上皮细胞、血管壁平滑肌细胞、肺泡巨噬细胞和间质细胞。PMDC组3d时可见肺间质血管内皮细胞、支气管上皮细胞VEGF表达增加，肺泡巨噬细胞、嗜酸性粒细胞也有表达。7d时PMDC、BLM和BLM+P组大鼠肺内间质细胞、肺泡上皮细胞的VEGF免疫反应阳性区面积比值均显著高于对照组(P＜0.05)；BLM+P组肺内间质细胞、肺泡上皮细胞的VEGF阳性区面积比值明显高于PMDC+P组(P＜0.05)。14d时PMDC和PMDC+P组肺内间质细胞、支气管上皮细胞和肺泡上皮细胞中VEGF的表达量与对照组均无显著差异(P＞0.05)；而BLM和BLM+P组肺泡上皮细胞、肺内间质细胞和支气管上皮细胞中VEGF免疫反应阳性区面积比值显著高于对照组和PMDC+P(P＜0.01)。28d时，PMDC和PMDC+P组肺内间质细胞、支气管上皮细胞和肺泡上皮细胞中VEGF的表达水平已与对照组相同；BLM和BLM+P组肺内3种成分中VEGF的表达量仍显著高于对照组(P＜0.01)和PMDC+P组(P＜0.05)。对照组TGF-β1免疫反应阳性物质主要定位和分布于肺泡和间质内的巨噬细胞，少量阳性细胞位于细支气管和肺间质血管周围。7d时实验各组肺内TGF-β1免疫反应阳性巨噬细胞数均显著高于对照组(P＜0.05)，而BLM+P组和PMDC+P组之间差异不明显(P＞0.05)。14d时BLM组和BLM+P组肺泡及间质中TGF-β1免疫反应阳性巨噬细胞比分比继续升高、与对照组和PMDC+P组相差显著(P＜0.01；P＜0.05)；而PMDC+P组TGF-β1阳性巨噬细胞数与对照组无显著差别(P＞0.05)。28d时BLM组和BLM+P组肺泡及间质中TGF-β1免疫反应阳性巨噬细胞比率仍维持在14d时的水平、与对照组和PMDC+P组相差显著(P＜0.01)。
研究结论：
1、VEGF持续高表达与大鼠血管内皮细胞损伤有关，而血管内皮细胞的损伤可能是BLM诱发大鼠肺纤维化的重要启动因素和关键环节。
2、TGF-β1在BLM肺损伤和PMDC肺炎早期肺内巨噬细胞中均出现高表达，BLM肺损伤过程中TGF-β1的持续高表达，而PMDC肺炎的中后期TGF-β1的表达接近正常水平。TGF-β1的持续高表达可能与血管损伤修复及血管新生密切相关。
3、BLM与肺炎双球菌所致肺损伤的分子机制不同。即前者导致的肺损伤是不可逆的，伴有TGF-β1和VEGF的持续高表达；而后者引起的肺炎仅在肺损伤早期有一过性TGF-β1和VEGF表达增高。
4、青霉素不能减轻或逆转BLM导致的肺组织炎症损伤和肺纤维化程度。