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良性气道狭窄的原因很多,包括创伤性、感染性、炎性、良性肿瘤和特发性。在损伤后气管狭窄中,以外伤和医源性狭窄最为常见。气管切开和气管插管是最常见的医源性气道损伤。外伤和术后气管支气管吻合口狭窄也是常见原因。此外,物理和化学损伤也是重要原因之一,包括化学(毒剂、酸、碱)吸入性损伤、辐射损伤、支气管镜介入下气道热消融(激光、氩等离子凝固、电凝)等。与恶性气道狭窄相比,良性气道狭窄的处理更加困难,容易出现长期并发症。同时,由于患者的生存时间较长,患者及其家属的期望值较高,难以接受手术所造成的近期和远期严重并发症。因此,气道良性狭窄的处理是呼吸医学领域的一个难点。当前经支气管镜介入治疗已逐渐成为处理良性气道狭窄的主要手段之一,但由于在处理气道狭窄的过程中不可避免出现气道二次损伤,因此呼吸内镜介入治疗后再狭窄也一直困扰介入呼吸病学领域的学者.良性气管狭窄的发病机制非常复杂,在多基因遗传背景下,涉及到免疫、炎症、细胞增殖、分化、凋亡以及氧化应激等多个方面的因素。其中炎症反应是一个重要的发病环节。气管损伤后,气道上皮完整性和功能受损,反复或者持续的炎症反应促使大量炎症因子及促纤维增生细胞因子的产生并参与修复活动,成纤维细胞活化增殖与凋亡抑制,细胞外基质沉着,胶原合成与降解失衡,最终肉芽组织增生过度导致气管狭窄。如何减轻或阻断气道炎症反应将是预防和治疗良性气道狭窄的关键。炎症细胞和炎症介质的激活和释放是通过炎症基因的转录和调控实现的。组蛋白乙酰化和去乙酰化是调节炎症基因转录的“开关”。组蛋白去乙酰化酶(HDACs)可以去除组蛋白尾部的乙酰基团,从而抑制炎症基因的转录和表达。HDAC2作为Ⅰ型HDAC的一个亚型,位于细胞核内,主要与炎症抑制有关。在慢性气道炎性疾病如哮喘和慢性阻塞性肺病(COPD)中,HDAC2活性明显降低而且与疾病进展密切相关,可通过吸入糖皮质激素治疗得以恢复。有研究证实,低浓度的茶碱、红霉素可以上调HDAC2蛋白的表达,增强HDAC2的活性,改善COPD的预后。红霉素可能通过抑制PI3K/Akt通路增加HDAC2活性,减少IL-8等炎症因子的释放,从而增加布地奈德的抗炎活性。伏立诺他是HDAC抑制剂,对HDAC2具有强大的抑制作用。调控HDAC2是否改善或者加重气管肉芽组织增生?红霉素对损伤后气管狭窄的治疗效果是否优于其他抗炎药物?与其他抗炎药物联合使用是否产生协同效应?阻断HDAC2靶点后是否减弱红霉素的治疗效应?红霉素对损伤后气管狭窄潜在的治疗机制是什么?为了探索上述问题我们将分为两部分进行研究,两部分表现为递进关系。论文主要内容如下:第一部分组蛋白去乙酰化酶2在气管狭窄模型中的表达及其与气管肉芽组织增生的关系目的:观察组蛋白去乙酰化酶2在各组气管狭窄模型中的表达,探讨它与肉芽组织增生的关系。给予不同药物干预,正向和负向调控HDAC2的表达,观察是否影响损伤后气管狭窄的发生发展,探讨将组蛋白去乙酰化酶2作为防治良性气管狭窄新靶点的可能性。方法:构建气管狭窄动物模型,HE染色判断模型是否成功,将24只新西兰大白兔随机分为对照组(Control)、红霉素组(ERY)、布地奈德组(Budesonide)、伏立诺他组(Vorinostat),每组6只。按上述连续给药10天,第11天收集狭窄气管组织。测量计算出各组模型的气管狭窄度,利用HE染色观察各组病理的变化,q PCR检测各组HDAC2、IL-8、TGF-β1、VEGF的m RNA表达,免疫荧光检测HDAC2蛋白表达,免疫组化检测Ⅰ型胶原蛋白和Ⅲ型胶原蛋白的表达。结果:模型构建成功,HE染色可见各组模型均出现不同程度的支气管管腔狭窄,组织增生,粘膜上皮增生,与对照组相比,红霉素组的气管上皮组织增生明显改善,增生程度最轻,气管狭窄度明显减轻;伏立诺他组气管上皮组织增生加重,出现狭窄度增加;气管狭窄度差异有统计学意义(P<0.05),布地奈德组没有明显变化。与模型对照组相比,红霉素组的HDAC2的m RNA和蛋白表达明显升高,伏立诺他组明显下降,差异有统计学意义(P<0.05),布地奈德组无明显变化;红霉素组的IL-8的m RNA表达明显下降,伏立诺他组明显升高,差异有统计学意义(P<0.05),布地奈德组无明显变化;红霉素组的TGF-β1、VEGF及Ⅰ型、Ⅲ型胶原蛋白表达明显下降,伏立诺他组的TGF-β1、VEGF及Ⅲ型胶原蛋白表达升高,差异有统计学意义(P<0.05),布地奈德组无明显变化。结论:红霉素上调HDAC2的表达,抑制炎症反应,气管肉芽组织增生减轻,气管狭窄改善;伏立诺他下调HDAC2的表达,促进炎症反应,气管肉芽组织增生增强,气管狭窄加重,提示通过调控组蛋白去乙酰化酶2的表达可能作为防治良性气管狭窄的新策略。第二部分调控组蛋白去乙酰化酶2对损伤后气管狭窄作用的研究目的:损伤后气管狭窄目前缺乏有效的治疗及预防手段。我们通过观察红霉素等不同抗炎药物和组蛋白去乙酰化酶2抑制剂的不同组合对损伤后气管狭窄动物模型的影响,探讨红霉素通过调控组蛋白去乙酰化酶2在损伤后气管狭窄中的保护作用及其潜在机制。方法:构建气管狭窄动物模型,通过HE染色评价模型是否成功。48只新西兰大白兔随机分为对照组(Control)、生理盐水组(NS)、红霉素组(ERY)、布地奈德组(Budesonide)、红霉素+布地奈德组(ERY+Budesonide)、伏立诺他组(Vorinostat)、红霉素+伏立诺他组(ERY+Vorinostat)、红霉素+布地奈德+伏立诺他组(ERY+Budesonide+Vorinostat)。按上述连续给药10天后收集各组血清、支气管肺泡灌洗液、狭窄段气管组织。利用HE染色观察各组气管组织的病理变化,免疫荧光检测HDAC2表达情况,免疫组化检测I型胶原蛋白和III型胶原蛋白的表达,ELISA检测血清和支气管肺泡灌洗液的TGF-β1、VEGF和IL-8的表达,Western blot检测各组支气管HDAC2、TGF-β1、VEGF和IL-8的表达。结果:模型构建成功,模型对照组、生理盐水组、布地奈德组和伏立诺他组的气管管腔狭窄,出现成纤维细胞增生,粘膜上皮增生明显;红霉素组、红霉素+布地奈德组、红霉素+伏立诺他组和红霉素+布地奈德+伏立诺他组气管管腔狭窄程度减轻,粘膜上皮增生具有改善作用但仍有轻度增生,其中红霉素联合其他药物作用后效果更加明显。在气管组织中,与模型对照组相比,红霉素组、红霉素+布地奈德组、红霉素+布地奈德+伏立诺他组HDAC2蛋白表达明显升高,I型胶原蛋白和III型胶原蛋白表达明显下降,伏立诺他组的HDAC2蛋白表达明显下降,差异具有统计学意义(P<0.05);红霉素+伏立诺他组的HDAC2蛋白表达比红霉素组明显下降,I型胶原蛋白和III型胶原蛋白表达比红霉素组明显升高,差异具有统计学意义(P<0.05)。在血清中,与模型对照组相比,红霉素组、红霉素+布地奈德组、红霉素+伏立诺他组、红霉素+布地奈德+伏立诺他组的TGF-β1和IL-8蛋白表达明显下降,红霉素组、红霉素+布地奈德组的VEGF蛋白表达明显下降,差异具有统计学意义(P<0.05)。在支气管肺泡灌洗液和气管组织中,与模型对照组相比,红霉素组、红霉素+布地奈德组、红霉素+伏立诺他组和红霉素+布地奈德+伏立诺他组的TGF-β1、VEGF和IL-8蛋白表达明显下降,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论:红霉素通过上调HDAC2表达抑制气管支气管粘膜损伤后的局部炎症反应及全身炎症反应,从而阻止肉芽组织过度增殖,促进伤口愈合,使气管狭窄程度减轻,与布地奈德联合应用具有良好的协同效应。然而伏立诺他可通过下调HDAC2的表达从而减弱了红霉素的这种作用。HDAC2是控制炎症的重要靶点,通过上调其活性,可明显减轻气道炎症,改善损伤后气管狭窄的程度。