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目的:探讨百草枯急性中毒大鼠肺组织MMP-9、TIMP-1的基因表达、MMP-9/TIMP-1比例的动态变化以及二巯丙磺钠的干预效应。
方法:
1.清洁级雄性SD大鼠120只,随机分12组,每组10只,第1组:正常对照组(NC组)。第2组:二巯丙磺钠组(Na-DMPS组)。第3~7组:百草枯急性中毒组(PQ组),予左腹腔内注射(ip)百草枯(浓度为1%,剂量为20mg/kg),构建百草枯急性中毒模型。该组大鼠分别在注射百草枯后1d、3d、7d、14d、28d时活杀。第8~12组:二巯丙磺钠保护组(Na-DMPS+PQ组),予右腹腔ip二巯丙磺钠(200mg/kg),15分钟后,予左腹腔ip百草枯(浓度、剂量同上),该组大鼠分别在注射百草枯后1d、3d、7d、14d、28d时活杀。每组取2只大鼠肺组织用于病理学观察,剩余8只大鼠无菌取部分肺组织,于液氮中保存待用,用于RT-PCR。
2.观察PQ组和Na-DMPS保护组大鼠在染毒后的中毒表现及肺组织病理改变。
3.采用Trizol试剂提取各组大鼠肺组织总RNA,以总RNA为模板,逆转录成cDNA。然后以cDNA为模板,以大鼠MMP-9、TIMP-1引物进行PCR扩增反应。扩增产物进行琼脂糖凝胶电泳,电泳结果用凝胶成像系统成像,Gel-Prov3.1分析软件进行分析,以(目的基因/β-actin)为该基因表达的相对值,并计算MMP-9/TIMP-1比值。
4.计量资料采用均数±标准差(X±s)表示,应用SPSS13.0进行t检验、方差分析等处理。P<0.05为差异有显著性意义。
结果:
1.PQ组大鼠染毒1d开始出现竖毛,精神萎靡、懒散,活动减少,食欲下降。此后2-4天上述症状进行性加重,出现体重减轻,呼吸急促,口吐泡沫。7-14d上述症状逐渐缓解,14-28天时出现进行性呼吸困难,发绀等。肺组织病理显示PQ组急性期(2周内)炎症细胞浸润,(2-4周)炎症逐渐消退,代之以胶原的增生,肺组织纤维化。Na-DMPS保护组大鼠中毒表现与肺组织病理改变程度明显减轻。
2.NC及Na-DMPS组大鼠肺组织MMP-9mRNA表达量极低。PQ组染毒1d、3d、7d的MMP-9mRNA表达量均显著升高(P<0.05),以染毒3d为最高,然后逐渐下降,但14d、28d的MMP-9mRNA表达量仍高于NC组(P<0.05)。Na-DMPS保护组染毒后1d、3d、7d的MMP-9mRNA表达量略高于Na-DMPS组,差别有显著性意义(P<0.05),后逐渐降低,14d、28dMMP-9mRNA表达量与Na-DMPS组相比均无明显差异(P>0.05).与相同时间点的PQ组相比,染毒1d、3d、7d、14d时的Na-DMPS保护组MMP-9mRNA表达量均明显降低(P<0.05),但28d时两者无显著性差别(P>0.05)。
3.NC及Na-DMPS组大鼠肺组织TIMP-1mRNA表达量极低,PQ组染毒1d、3d、7d、14d、28d时的TIMP-1mRNA表达量逐渐升高,14d达高峰,然后维持在高峰水平,与NC比较差别有显著性(P<0.05)。Na-DMPS保护组染毒1d、3d、7d、14d、28d时的TIMP-1mRNA表达量较Na-DMPS组逐渐升高,差别有显著性意义(P<0.05)。但与相应时间点的PQ组相比,Na-DMPS保护组于染毒1d、3d、7d、14d、28d的肺组织TIMP-1mRNA表达量明显降低(P<0.05)。
4.PQ组染毒1d、3d、7d、14d、28d时的MMP-9mRNA/TIMP-1 mRNA比例逐渐失衡,7d、14d、28d时与NC组比较差别有显著性(P<0.05)。Na-DMPS保护组染毒1d、3d、7d、14d、28d时的MMP-9 mRNA/TIMP-1 mRNA比例逐渐降低,7d、14d、28d时较Na-DMPS组降低,差别有显著性意义(P<0.05)。与相应时间点的PQ组相比,7d、14d、28d时两者MMP-9 mRNA/TIMP-1 mRNA比例差别有显著性(P<0.05)。
结论:
1.百草枯急性中毒大鼠肺组织MMP-9mRNA表达量在中毒早期逐渐达高峰,然后逐渐回落。百草枯急性中毒大鼠肺组织TIMP-1mRNA表达量在中毒早期逐渐升高,中毒过程中表现为逐渐增高并维持在高峰水平。百草枯急性中毒大鼠肺组织MMP-9mRNA/TIMP-1mRNA比例逐渐失衡。
2.使用二巯丙磺钠保护明显减低百草枯急性中毒大鼠肺组织MMP-9、TIMP-1mRNA表达水平、以及缓解肺组织MMP-9/TIMP-1 mRNA比例失衡。
3.二巯丙磺钠保护可有效改善百草枯急性中毒症状,改善组织病理改变、对肺损伤、肺纤维化有明显的保护作用。