细胞外基质重塑在大鼠慢性阻塞性肺疾病模型气流阻塞中的作用

• 作 者: 李红梅 崔德健 马楠 陆连荣 高亚兵 崔雪梅 王德文
• 机 构: 100037,北京,解放军第三○四医院呼吸科,军事医学科学院,,,,,
• 发表日期: 2002年25期
• 关键词: 细胞外基质重塑 气流阻塞 气道重塑 慢性阻塞性肺疾病模型 动物模型

目的

制备大鼠慢性阻塞性肺疾病(COPD)模型,探讨气道细胞外基质(ECM)重塑的病理特点及其在气流阻塞中的作用, 以及不同干预因素的影响.

方法

熏香烟加气管注入小量内毒素法建立大鼠COPD模型,观察气道重塑的病理特点,测定肺功能及血气、气道各层横截面积,支气管肺组织匀浆羟脯氨酸(Hy)含量;粘膜下成纤维细胞(Fb)、淋巴细胞及肺泡巨噬细胞计数;放射免疫法测定血清中透明质酸、层粘连素含量.观察蛋白激酶C抑制剂H7、氧自由基清除剂N-乙酰半胱氨酸(NAC)和转化生长因子(TGF)β单抗干预对大鼠模型气道重塑的影响.

结果

所建模型的病理及病理生理学改变基本符合人类COPD特点,I型胶原为主的ECM气道壁过度沉积;小支气管上皮层、平滑肌层截面积 (各为21 114 μm2、16 061 μm2) 与对照组(各为13 056 μm2及6 692 μm2)比较,差异有显著性(P均<0.001).NAC组、H7组及TCF-β单抗组上皮层截面积分别为12 701 μm2、11 836 μm2及11 244 μm2;平滑肌层截面积分别为7 051 μm2、6 426 μm2及6 420 μm2,与模型组比较差异有显著性(P均<0.001).模型组粘膜下Fb数为13.6±4.2,对照组为6.8±1.4,且功能活跃,淋巴细胞及肺泡巨噬细胞数亦显著增高.NAC组及TGF-β单抗组Fb数、三个干预组淋巴细胞、肺泡巨噬细胞数与模型组比较差异有显著性(P<0.05).模型组Hy含量[(111.5±2.3) pg/ml]与对照组[(47.8±9.7) pg/ml]比较差异有显著性(P<0.01),且分别与0.3秒用力呼气容积/用力肺活量占预计值百分比(FEV0.3/FVC%)呈显著负相关、与吸气及呼气阻力呈显著正相关(P各<0.001、0.05及0.01),黏膜下Fb数与Hy含量呈显著正相关(P<0.001).H7组Hy含量[(160.6±41.7) pg/ml]与模型组比较差异有显著性(P<0.05),NAC组[(83.1±41.7) pg/ml]和TGF-β单抗组[(71.2±20.3) pg/ml]与模型组比较差异有显著性(P<0.05);模型组血清层粘连素[(26±4) μg/L]及透明质酸含量[(19.4±1.4) μg/L]与对照组[(15±3) μg/L及(10.9±2.9) μg/L]比较差异有显著性(P<0.05).

结论

气道壁以I型胶原为主的ECM过度沉积及Fb增生活跃是COPD气道重塑的主要病理改变之一,是引起阻塞性通气功能障碍的重要原因,清除氧自由基和拮抗TGF-β均可减轻气道ECM重塑,而抑制蛋白激酶(PKC)不能减少气道壁胶原的沉积.