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目的通过测定慢性阻塞性肺疾病(COPD)大鼠肺组织基质金属蛋白酶-9(MMP-9)及其特异性抑制物组织金属蛋白酶抑制剂-1(TIMP-1)蛋白及mRNA的表达水平情况,深入研究中药虎杖对COPD大鼠的治疗效果及作用机制。方法将50只SPF级健康雄性SD大鼠随机分成5组,即正常对照组、COPD模型对照组、强的松干预组、虎杖干预组、强的松联合虎杖松干预组,每组10只。采用烟熏以及气管内注入脂多糖建立大鼠COPD模型,并于熏烟的第29天采用药物进行相关干预,密切观察并且记录大鼠在实验中的情况,观察体重变化,实验结束后,将各组大鼠处死采样,收集肺组织标本,观察各组大鼠肺组织病理学变化,采用免疫组化技术以及蛋白质印迹法(Western Blot)测定各组大鼠MMP-9、TIMP-1蛋白表达,应用实时荧光定量PCR(Real-Time PCR)法测定各组大鼠MMP-9、TIMP-1 mRNA表达水平。所有数据应用SAS9.4统计软件进行统计学处理。结果1.实验前后体重变化:实验前,5组大鼠体重均无明显差异(P>0.05);实验后,5组大鼠体重均较实验前显著升高(P<0.05);实验后,COPD 4组大鼠体重明显低于正常对照组(P<0.05);实验后,经药物干预,虎杖干预组、强的松联合虎杖干预组体重均明显高于COPD模型对照组(P<0.05),且虎杖干预组体重明显高于强的松联合虎杖干预组(P<0.05),强的松干预组体重与COPD模型对照组体重无明显差异(P>0.05)。2.病理学变化:造模后,各组肺组织病理学变化显示符合COPD病理性改变,其经药物干预后肺组织病变较COPD模型对照组减轻,其中强的松联合虎杖十预组效果最好。3.肺组织中MMP-9和TIMP-1蛋白表达:与正常对照组比较,COPD 4组大鼠MMP-9和TIMP-1蛋白表达水平均明显升高(P<0.05);与COPD模型对照组比较,强的松干预组、虎杖干预组及强的松联合虎杖干预组MMP-9和TIMP-1蛋白表达水平均明显降低(P<0.05),其中强的松联合虎杖干预组MMP-9和TIMP-1蛋白表达降低最显著(P<0.05)。4.肺组织中MMP-9和TIMP-1mRNA表达:与正常对照组比较,COPD4组大鼠MMP-9和TIMP-1mRNA表达水平均明显升高(P<0.05);与COPD模型对照组比较,强的松干预组、虎杖干预组及强的松联合虎杖干预组MMP-9和TIMP-1mRNA表达水平均明显降低(P<0.05),其中强的松联合虎杖干预组MMP-9和TIMP-1 mRNA表达降低最显著(P<0.05)。结论①中药虎杖能有效干预COPD模型大鼠的气道重塑以及一定程度上能缓解相关临床症状,其作用机制在于:中药虎杖能从蛋白和基因水平上纠正COPD大鼠体内蛋白酶和抗蛋白酶失衡;②强的松联合虎杖比单用强的松更为有效,并进一步证实虎杖能通过调节MMP-9和TIMP-1水平,干预COPD气道重塑,减缓气流受限进展,改善肺功能,从而发挥预防和治疗COPD的作用。