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目的通过多次经气管穿刺注入一定剂量铜绿假单胞菌菌液的呼吸道感染方法建立大鼠慢性肺部感染模型,评价其是否具有COPD的基本病理生理特征,并测定肺组织CTGF和BMP-7的表达变化,探讨细菌感染在COPD病理改变中的作用及可能的分子机制。方法SPF级雄性Wistar大鼠120只,随机分为生理盐水对照(NS)组和铜绿假单胞菌(PA)组各60只。将0.1ml的铜绿假单胞菌菌液(0.3M),定期经气管穿刺注入大鼠气管内,持续8周,停止感染细菌观察大鼠8周。于实验开始后不同时间段测定两组大鼠体重、动脉血气,之后放血处死大鼠观察肺组织病理改变,测量气管壁厚度和血管壁厚度。并采用免疫组化及real-time RT-PCR方法检测肺组织中CTGF、BMP-7蛋白及mRNA的表达。采用SPSS13.0统计软件分析,对数据进行两组比较和相关分析。结果1、PA组死亡率为18.3%,NS组为6.7%,差异无统计学意义(P>0.05)。2、PA组大鼠至感染第4周开始,体重明显低于NS组(0.01<P<0.05,P<0.01)。3、PA组至感染第12周, PaO2明显降低( 0.01<P<0.05), PaCO2明显升高(0.01<P<0.05)。4、PA组大鼠肺部大体病理改变明显重于NS组,PA组以Ⅲ-Ⅳ级病变为主,NS组以Ⅰ-Ⅱ级病变为主。PA组Ⅳ病变发生率(26.67%)显著高于NS组(6.67%)(P<0.01)。5、随着感染时间的延长,PA组大鼠气管壁与伴行的血管壁逐渐增厚。从第4周开始后病理变化显著大于NS组(0.01<P<0.05,P<0.01)。至第16周,PA组大鼠各级支气管慢性炎症明显,管壁增厚,管腔明显狭窄,有气道重构和肺气肿形成。6、免疫组化结果显示:PA组大鼠气道上皮细胞和肺泡间质细胞呈现CTGF阳性着色,且随着时间的延长逐渐增强。第2周后开始显著强于NS组(0.01<P<0.05)。BMP-7表达逐渐减弱,从第1周开始显著低于NS组(0.01<P<0.05,P<0.01)。7、Real-time PCR结果显示:大鼠感染铜绿假单胞菌后CTGF表达升高,从第1天开始和对照组相比差异有统计学意义(0.01<P<0.05,P<0.01)。BMP-7表达下降,第1天开始和对照组相比差异有统计学意义(P<0.01)。结论反复气道感染铜绿假单胞菌可致大鼠出现体重下降、缺氧和二氧化碳潴留,伴有气道重构和肺气肿发生,类似COPD的病理生理改变。同时肺组织CTGF表达升高,BMP-7表达下降,两者可能参与了肺部慢性感染气道重构的发生和发展过程。提示反复气道感染不仅是COPD病理改变加重的重要因素,可能也是COPD形成的一个危险因素。