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目的:
1.建立百草枯(paraquat,PQ)中毒所诱导的大鼠肺间质纤维化(pulmonary interstitial fibrosis,PIF)模型;
2.观察盐酸戊乙奎醚(Penehyclidinehydrochloride,PHC)对PQ中毒所致大鼠PIF的治疗作用;
3.通过对PIF模型大鼠病理形态的观察、转化生长因子-β1(transforming growth factor-β1,TGF-β1)表达的变化、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性及丙二醛(malondidehyde,MDA)含量的改变,来探讨PHC对实验性PQ中毒所致大鼠PIF的作用机制。
方法:SD雄性大鼠84只,体重(180±20)g,随机分为7组:对照组(Con组)、模型组(Mod组)、地塞米松组(Dex组),小剂量盐酸戊乙奎醚组(Low组)、中等剂量盐酸戊乙奎醚组(Med组)、大剂量盐酸戊乙奎醚组(Hig组)及地塞米松+小剂量盐酸戊乙奎醚联合治疗组(Uni组),每组又再分为8d和22d两个亚组,每组6只。Con组腹腔内注入生理盐水1ml,其余各组腹腔内注入PQ溶液18mg/kg(用生理盐水稀释至1ml)。半小时后,按以下剂量给药:①Con组和Mod组:生理盐水1ml;②Dex组:地塞米松3mg/kg;⑧Low组:PHC0.1mg/kg;④Med组:PHC0.3mg/kg;⑤Hig组:PHC0.5mg/kg;⑥Uni组:地塞米松3mg/kg+PHC0.1mg/kg:各干预药物均用生理盐水稀释至1ml,均采用腹腔注射途径,每24h重复给药一次,直至实验中止。分别于第8、22天处死动物,采集肺组织、血浆和支气管肺泡灌洗液,检查肺组织病理形态学变化,免疫组化法(SP法)检测肺组织TGF-β1的表达、测定肺湿/干比(wet/dry ratio,W/D)、PaO2、PaCO2的变化;酶联免疫吸附法测定血浆和肺泡灌洗液(bronchoalveolar lavage fluid,BALF)中SOD活性和MDA含量。
结果:
1.HE染色和Masson染色显示:对照组两时间点肺组织呈正常形态结构;Mod组第8d以肺组织炎症为主,第22d出现较明显的肺间质纤维化;Dex组、Low组及Uni组肺组织炎症和肺间质纤维化较Mod组显著减轻;Med组和Hig组肺组织炎症和肺间质纤维化较Mod组均无显著减轻。
2.与Con组相比,PQ染毒各组大鼠肺组织TGF-β1的表达显著升高(P＜0.01);但Low组、Dex组和Uni组肺组织TGF-β1的表达较Mod组显著降低,下降幅度由大到小依次为Uni组、Dex组和Low组,差异有统计学意义(P＜0.05)。染毒后第22d与第8d比较,大鼠肺组织TGF-β1表达均显著增高(P＜0.01)。
3.与Con组相比,PQ染毒各组大鼠肺W/D均升高,除Uni组第22d一个时间点之外,差异均有统计学意义(P＜0.05);但Dex组、Low组及Uni组肺W/D均较Mod组显著降低(P＜0.05),Uni组下降幅度最大,显著低于Dex组和Low组(P＜0.05)。染毒后第22d与第8d相比,大鼠肺W/D有所下降,其中Mod组、Med组和Hig组的差异有统计学意义(P＜0.05)。
4.PQ染毒各组大鼠PaO2值较Con组显著降低(P＜0.05);但Dex组、Low组及Uni组PaO2值较Mod组显著升高(P＜0.05),升高幅度由大到小依次为Uni组、Dex组和Low组,差异有统计学意义(P＜0.05)。染毒后第22d与第8d相比,大鼠PaO2值有所增加,其中Med组和Hig组的差异有统计学意义(P＜0.05)。
5.与Con组相比,PQ染毒各组大鼠PaCO2值显著升高(P＜0.01);但Dex组、Low组和Uni组PaCO2值较Mod组显著下降(P＜0.05);下降幅度由大到小依次为Uni组、Dex组和Low组,差异都有统计学意义(P＜0.05)。染毒后第22d与第8d相比,大鼠PaCO2值有所增加,除Low组外,差异均有统计学意义(P＜0.05)。
6.与Con组比较,PQ染毒各组大鼠血浆及BALF中SOD活性均显著降低(P＜0.01);但Dex组、Low组和Uni组血浆及BALF中SOD活性较Mod组显著升高(P＜0.01),Uni组升高幅度最大,显著高于Dex组和Low组(P＜0.05)。染毒后第22d与第8d相比,大鼠血浆及BALF中SOD活性有所增高,除Dex组和Uni组BALF中SOD活性外,其余差异均有统计学意义(P＜0.05)。
7.与Con组相比,除Uni组在第22d血浆MDA含量无显著差异之外,其余各时间点、PQ染毒大鼠血浆及BALF中MDA含量均显著升高(P＜0.05)。Dex组和uni组血浆及BALF中MDA含量较Mod组显著降低(P＜0.05),而且Uni组更低,其中血浆MDA含量的差异有统计学意义(P＜0.01);Low组血浆MDA含量、第22d BALF中MDA含量较Mod组显著降低(P＜0.05)。染毒后第22d与第8d相比,大鼠血浆及BALF中MDA的含量有所减少,其中Low组、Dex组和Uni组血浆MDA含量差异有统计学意义(P＜0.05)。
结论:
1.小剂量PHC可有效防治百草枯所致的大鼠肺间质纤维化,而中等剂量及大剂量PHC则没有明显疗效。
2.提高SOD活力,降低MDA含量,抑制肺组织TGF-β1的表达可能是小剂量PHC和地塞米松是治疗百草枯所致的大鼠肺间质纤维化的机制之一。
3.治疗百草枯所致的大鼠肺间质纤维化方面,小剂量PHC联合地塞米松的治疗作用优于单药治疗。