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目的本研究通过检测博莱霉素致大鼠肺纤维化不同时间点肺组织蛋白酶B (Cathepsin B,CB )的表达,探讨CB在肺纤维化形成中的作用机制;通过检测大鼠肺纤维化时细胞凋亡及CB的动态变化,探讨细胞凋亡和CB变化在肺间质纤维化中的意义;通过检测黄芪甲甙干预的大鼠肺纤维化CB的变化,探讨黄芪甲甙对CB的影响,从而阐明黄芪甲甙治疗肺间质纤维化疾病的作用机制。方法清洁级健康Sprague Dawley(SD)大鼠48只,适应性饲养一周后,随机分为对照组(C组);模型组(B组);干预组(T组)。B组按7天、14天、28天、35天4个时间点分为4个亚组,即B7、B14、B28、B35;T组按7天、14天、28天3个时间点分为T7、T14、T28。每个亚组及C组均为6只大鼠。模型组和干预组气管内注射博来霉素(BLM,5mg/kg)诱导肺纤维化,对照组在相同条件下给予生理盐水。第二天起干预组大鼠每天经胃管灌服0.1g/L黄芪甲甙2ml,其余两组相同条件下给予助溶剂羧甲基纤维素钠。相应时间点处死动物取出肺组织,进行病理学观察;测定肺组织中羟脯氨酸含量;用免疫组化和RT-PCR观察各组鼠肺组织CB蛋白及mRNA表达的水平;TUNEL检测28天各组大鼠肺组织细胞凋亡。结果1、肺组织HE染色、Masson染色:对照组大鼠观察未见明显病变。模型组大鼠第7天表现为明显的急性炎症期,肺泡腔、肺间质内有大量的多核及单核细胞浸润,伴有水肿和轻度出血,病变严重区肺泡正常结构被炎性肉芽组织破坏。14天肺组织炎较前有所减轻,但仍有出血及水肿,成纤维细胞增多,肺间隔明显增宽,有胶原沉积及斑片状的纤维化改变; 28天组,肺组织炎较前略有减轻,肺泡结构破坏,大量胶原沉积在新生的毛细血管周围,肺泡间隔及部分肺泡腔被胶原和纤维蛋白占据,间质内炎性细胞逐渐向以淋巴细胞浸润为主过渡。模型组、干预组肺组织炎各期均明显比对照组重,而肺纤维化仅第14天和第28天与对照组比较差异显著。干预组与模型组病理变化有同一规律,但肺组织炎、肺纤维化程度都轻于模型组。说明黄芪甲甙可以减轻肺组织炎和肺纤维化程度。2羟脯氨酸(HYP)含量:模型组HYP含量均高于对照组及干预组(P<0.01),模型组HYP含量随造模时间的延长逐渐增高,28天达到最高值;干预组HYP含量成低水平增高趋势,HYP含量均高于对照组而低于模型组(P<0.01或P<0.05)。3肺组织细胞凋亡变化:模型组第28天大鼠肺组织中细胞凋亡指数为(13.7±3.4)%,对照组为(1.9±0.3)%和干预组(5.34±1.54)%,差异有统计学意义(F=79.90,P<0.01)。4肺组织CB和CB mRNA在肺纤维化过程中的表达(SABC法和RT-PCR):免疫组化以及RT-PCR结果显示CB和CB mRNA表达在正常肺组织中表达较弱,在模型组7 d时表达增强,14d进一步增强,28天达到最高值,35天时较28天开始减弱,但仍强于正常组;干预组CB和CB mRNA表达量成低水平增高趋势,CB和CB mRNA表达量均高于对照组而低于模型组(P<0.01或P<0.05)。结论:1、CB在实验性大鼠肺纤维化发病过程中起重要作用,其过度表达可能参与了肺纤维化的发生发展过程。2、博莱霉素致大鼠肺间质纤维化时引起肺组织CB表达上调,启动肺组织细胞凋亡程序,在肺纤维化发生、发展中起到重要的作用。3、黄芪甲甙可能通过抑制CB的过度表达,对实验性大鼠肺纤维化具有良好的治疗作用。