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目的:明确老年大鼠的年龄点;研究TXNIP在老年COPD大鼠模型及老年COPD患者中的表达变化;探讨TXNIP/TRX1的表达失衡是否参与了老年COPD中氧化和抗氧化的失衡,从而为COPD的防治提供新的理论依据。方法:分为动物实验和临床实验两部分。(1)动物实验:1)健康雄性SD大鼠40只,据月龄分为3月、6月、12月、18月、24月5个年龄组,每组8只。对各组大鼠进行心脏彩超、脑电图、肺功能的检查,观察各组大鼠心、肝、肺、肾、脑组织形态学变化并测定脏体比,取各组大鼠外周血检测生化指标包括心功能、肝功能、肾功能、血脂、血糖、血流变、凝血功能。用ELISA检测各脏器组织匀浆、外周血及肺泡灌洗液中抗衰老因子Sirt1的蛋白表达水平。免疫印迹(western blot)分析各组大鼠肺组织中TXNIP的蛋白表达变化。明确老年大鼠年龄点。2)健康雄性SD大鼠64只,随机将大鼠分为成年组(6月)和老年组,其中各组又分为对照组、COPD模型组、替米沙坦干预组、SAHA干预组,每组各8只,测定大鼠肺功能并观察各组大鼠肺组织病理形态学改变;ELISA检测大鼠外周血及肺泡灌洗液中ROS、TXNIP、TRX1的蛋白表达,免疫组化和Western blot分析大鼠肺组织中TXNIP、TRX1的蛋白表达水平。(2)临床实验:手术切除肺癌患者肺组织标本37例,所有患者术前均行肺功能检测,据年龄分为成年组(<65岁)和老年组(≥65岁),各组又分为对照组和COPD组。观察各组患者肺组织病理形态学改变,免疫组化和Western blot检测各组患者肺组织中TXNIP、TRX1的蛋白表达。收集60例COPD患者外周静脉血,分为成年组(<65岁)和老年组(≥65岁),另收集20例正常人的外周静脉血,分为成年组(<65岁)和老年组(≥65岁)。ELISA检测各组患者外周血血清中ROS、TXNIP、TRX1的蛋白表达水平。将老年COPD组患者按照中华医学会2012年版COPD诊治指南进行严重程度分级,分为轻中度组和重度组,ELISA检测各组患者外周血血清中ROS、TXNIP、TRX1的蛋白表达水平。结果:1.动物实验结果:(1)各月龄组大鼠在肺组织、肾脏、大脑海马结构上的形态学改变随着年龄增加有显著变化,而各月龄组大鼠心脏、肝脏各脏器在形态学上组之间无显著差别。较其他月龄组大鼠相比,24月龄组大鼠在功能学方面的检测包括脏体比、肺功能、心脏彩超、脑电图各频段值中的各项检测指标均下降(P<0.05)。(2)相比其他月龄组,24月龄组中抗衰老因子Sirt1的表达在大鼠肺、脑、肾组织匀浆、肺泡灌洗液及外周血血清中表达减少(P<0.05)。Western bolt结果显示24月龄组中TXNIP的蛋白表达水平较其他月龄组升高(P<0.05);(3)COPD组大鼠肺功能指标(FEV0.3、FEV0.3/FVC%、PEF)较对照组降低(P<0.05),SAHA干预组肺功能指标较COPD组降低(P<0.05),替米沙坦组较COPD组升高(P<0.05),较对照降低(P<0.05)。老年组与成年组相比,大鼠肺功能指标均降低,但无统计学意义(P>0.05)。COPD模型组大鼠肺部病理学改变符合COPD的形态学特征,替米沙坦组大鼠肺组织病理改变较COPD组明显改善,而SAHA干预组大鼠肺组织病理改变较COPD组明显加重,总而言之,老年组大鼠肺组织病理改变较成年组明显恶化。(4)ROS蛋白表达水平在COPD组较对照组显著增高(P<0.05),在替米沙坦组较COPD组降低(P<0.05),SAHA干预组较COPD组增高(P<0.05)。ROS在老年组较成年组增多(P<0.05)。(5)免疫组化结果显示TXNIP主要表达于肺泡上皮细胞和肺间质细胞,TXNIP在胞浆和胞核均有免疫着色。Western blot结果显示COPD组大鼠肺组织中的TXNIP、TRX1蛋白表达较对照组高(P<0.05),替米沙坦干预组中TXNIP蛋白表达水平较COPD组减少(P<0.05),TRX1表达较COPD组增多(P<0.05),SAHA干预组TXNIP表达较COPD组增多(P<0.05),TRX1表达较COPD组减少(P<0.05)。而老年组相比成年组,TXNIP蛋白表达增多(P<0.05),TRX1表达减少(P<0.05)。(6)ELISA显示COPD组大鼠血及肺泡灌洗液中的TXNIP、TRX1蛋白表达较对照组高(P<0.05),相比COPD组,替米沙坦干预组中TXNIP表达减少(P<0.05),TRX1表达增多(P<0.05),而SAHA干预组TXNIP表达增多(P<0.05),TRX1表达减少(P<0.05)。而老年组相比成年组,TXNIP蛋白表达增多(P<0.05),TRX1表达减少(P<0.05)。2.临床实验结果:(1)免疫组化结果显示人肺组织中TXNIP主要表达于肺泡上皮细胞和肺间质细胞。TXNIP在胞浆和胞核均有免疫着色。Western blot结果显示COPD组人肺组织中TXNIP、TRX1蛋白表达水平较对照组高(P<0.05),老年组与成年组比较,老年组中的TXNIP蛋白表达增多(P<0.05),TRX1表达减少(P<0.05)。(2)ELISA结果显示人外周血血清中COPD组中的ROS、TXNP、TRX1蛋白表达水平较对照组高(P<0.05),老年组与成年组比较,老年组中的ROS、TXNIP蛋白表达增多(P<0.05),TRX1表达减少(P<0.05)。(3)ELISA检测结果显示老年COPD重度组外周血血清中ROS、TXNIP蛋白表达水平较轻中度组增高(P<0.05),而TRX1蛋白表达较轻中度组减少(P<0.05)。(4)直线相关分析显示TXNIP和FEV1(%)、ROS呈正相关(P<0.05),与TRX1蛋白表达水平呈负相关(P<0.05)。结论:1.明确24月龄大鼠为老龄大鼠。2.TXNIP随着年龄的增加及病情的加重而升高。在COPD早期阶段抗氧化酶TRX1可能代偿性上调以抵抗氧化应激,而随着年龄的增加及COPD严重程度的加深TRX1逐渐失代偿呈进行性下调。在一定程度上反应了疾病的活动度。3.TXNIP和TRX1活化可能引起老年COPD氧化/抗氧化失衡,在吸烟等促使氧化应激发生的条件下,老年COPD中TXNIP表达增加,TRX1表达减少,两者表达失衡可能导致ROS含量增加而加剧了机体的氧化损伤。4.检测TXNIP和TRX1的表达水平对老年COPD的病情严重程度的评估具有重要意义。