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目的:观察白藜芦醇对烟雾诱导的慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)大鼠肺功能、肺病理以及心脏结构和功能的影响;研究白藜芦醇(resveratrol,Res)对COPD大鼠肺组织中炎症因子(IL-32、IL-18、TNF-α)、基质金属蛋白酶(MMP-2、MMP-12)、金属蛋白酶组织抑制剂TIMP-1以及对凋亡因子Casepase-1、Casepase-8表达的影响;探讨白藜芦醇通过抗炎、抑制MMP/TIMPS失衡以及抗细胞凋亡等途径对COPD的治疗价值。方法:1采用烟雾诱导建立COPD动物模型。将雄性SD大鼠40只随机分四组:对照组(Control group)、烟雾暴露组(Smoking group)、激素治疗组(Budesonide group)白藜芦醇组(Resveratrol group)。对照组除外,另外三组大鼠每天在熏烟箱内进行烟雾暴露处理,每组每次吸烟20支,每次吸烟1小时,每日2次,间隔5小时,共4个月,Resveratrol组自烟雾暴露之日起给予白藜芦醇(30mg/kg/d)治疗,每天用白藜芦醇灌胃后进行烟雾暴露,每日一次。Budesonide组在最后一个月给予布地奈德雾化治疗每日1次,每次2mg/只。4个月后,测量大鼠体重、计数支气管肺泡灌洗液(bronchveolar lavage fluid,BALF)中白细胞数量及分类,并对肺组织病理形态学进行观察,同时测定肺功能、右心室肥大指数及大鼠心脏功能。2采用免疫组化方法对大鼠肺组织IL-32、IL-18、TNF-α、TIMP-1、MMP-2、MMP-12、Casepase-1及Casepase-8蛋白的表达进行检测。应用RT-PCR(Real-Time PCR)方法对肺组织中IL-32、IL-18、TNF-α、TIMP-1、MMP-2、MMP-12、Casepase-1及Casepase-8的表达进行测定。应用western-blotting方法检测大鼠肺组织IL-32、IL-18、TNF-α、MMP-2、MMP-12、TIMP-1、Casepase-1及Casepase-8的表达。结果:1大鼠一般状况实验前,四组大鼠在毛发柔顺度及光泽、活动状态和对外界刺激的反应灵敏度等方面均无明显差异。在实验后,Control组大鼠毛发顺滑有光泽,状态活跃,对外界刺激的反应灵敏度正常。Smoking组大鼠表现出活动迟缓笨重,安静,进食量减少,毛发干枯毛糙,牙齿变黄,对外界刺激的反应灵敏度下降。与Smoking组比,Resveratrol组和Budesonide组状态较活跃,进食量较正常,两组之间无明显差异。2测量大鼠体重实验前四组大鼠体重无明显差异(P>0.05);实验结束时与Control组比,Smoking组大鼠体重明显下降(P<0.01);与Smoking组比,Budesonide组和Resveratrol组体重均明显增加(分别P<0.01,P<0.05);Resveratrol组较Budesonide组体重略轻(P>0.05)。3测量大鼠肺功能Smoking组FEV0.2显著低于Control组(P<0.01);与Smoking组比,Resveratrol组和Budesonide组FEV0.2均增加(均P<0.05);Resveratrol组较Budesonide组增加略小(P>0.05)。Smoking组FVC显著高于Control组(P<0.01);与Smoking组比,Resveratrol组和Budesonide组FVC显著减小(均P<0.01);Resveratrol组较Budesonide组略低(P>0.05)。Smoking组FEV0.2/FVC显著低于Control组(P<0.01);与Smoking组比,Resveratrol组和Budesonide组显著增加(均P<0.01);Resveratrol组低于Budesonide组(P>0.05)。4观察病理学变化观察Control组大鼠的肺脏外观光滑有弹性、色泽红润、质地均匀。光镜下观察可见气管壁结构清晰、完整连续、上皮纤毛排列整齐。观察Smoking组大鼠肺脏与Control组比,体积增大,颜色发白,弹性差,质地不均匀。光镜下观察气管壁管腔狭小、管壁增厚,上皮纤毛倒伏、紊乱、缺失。细、小支气管壁周围有中性粒细胞、单核细胞及淋巴细胞浸润;肺泡增大,肺泡壁变薄,部分肺泡已融合,肺气肿已形成观察Resveratrol组肺脏外观,较Smoking组肺体积略有缩小。肺泡腔仍增大,肺泡存在部分融合,较Smoking组局限。支气管壁炎症细胞浸润减轻,轻度气道平滑肌增生,纤毛倒伏现象及气管粘膜脱落减轻。观察Budesonide组肺脏外观,较Smoking组肺体积略有缩小,弹性较好,质地较均匀。肺泡腔仍增大,较Smoking组减轻,光镜下观察支气管壁中性粒细胞、单核细胞等细胞明显减轻,纤毛倒伏、缺失现象减轻。较Resveratrol组略好。Smoking组MAN显著低于Control组;与Smoking组比,Resveratrol组和Budesonide组显著增大(均P<0.01);Resveratrol组比Budesonide组增加明显,但之间无明显差异(P>0.05)。Smoking组MLI显著低于Control组;与Smoking组比,Budesonide组显著增大(P<0.01),Resveratrol组增大(P<0.05);Resveratrol组较Budesonide组略增大(P>0.05)。Smoking组BWT/D显著高于Control组;与Smoking组比,Resveratrol组和Budesonide组显著减小(均P<0.01);Resveratrol组BWT/D小于Budesonide组(P>0.05)。5心脏超声Smoking组大鼠LVEF显著低于Control组(P<0.01);与Smoking组比,Budesonide组显著增大(P<0.01),Resveratrol组增大(P<0.05);Resveratrol组显著低于Budesonide组(P<0.01)。Smoking组大鼠m PAP显著高于Control组(P<0.01);与Smoking组比,Resveratrol组和Budesonide组显著降低(均P<0.01);Resveratrol组低于Budesonide组,(P>0.05)。Smoking组大鼠RVAWd显著高于Control组(P<0.01);与Smoking组比,Resveratrol组和Budesonide组显著降低(均P<0.01);Resveratrol组显著低于Budesonide组(P<0.01)。四组之间LVPWd、LVAWd无明显差异(均P>0.05)。6右心室肥大指数Smoking组大鼠右心室增大,右心室肥大指数较Control组显著增大(P<0.01);与Smoking组比,Resveratrol组和Budesonide组降低(均P<0.05);Resveratrol组略低于Budesonide组(P>0.05)。7 BALF计数及分类Smoking组白细胞总数显著高于Control组(P<0.01);与Smoking组比,Resveratrol组和Budesonide组显著降低(均P<0.01);Resveratrol组高于Budesonide组(P<0.01)。Smoking组中性粒细胞数显著高于Control组(P<0.01);与Smoking组比,Resveratrol组和Budesonide组显著降低(均P<0.01);Resveratrol组高于Budesonide组(P<0.01)。Smoking组单核细胞数显著高于Control组(P<0.01);与Smoking组比,Resveratrol组显著降低(P<0.01),Budesonide组无变化(P>0.05);Resveratrol组明显低于Budesonide组(P<0.01)。Smoking组淋巴细胞数低于Control组(P<0.05);与Smoking组比,Resveratrol组和Budesonide组显著增加(均P<0.01);Resveratrol组略大于Budesonide组(P>0.05)。8采用免疫组化比较TNF-α、IL-18、IL-32、MMP-2、MMP-12、TIMP-1、caspase-1、caspase-8蛋白的表达TNF-α、IL-18、IL-32、MMP-2、MMP-12、TIMP-1、caspase-1、caspase-8均在大小支气管、肺泡周围浸润的炎性细胞胞浆内表达。与Control组比,Smoking组TNF-α、IL-18、IL-32、MMP-2、MMP-12、caspase-1、caspase-8表达升高,TIMP-1表达降低;与Smoking组比,Resveratrol组和Budesonide组TNF-α、IL-18、IL-32、MMP-2、MMP-12、caspase-1、caspase-8表达降低,TIMP-1表达升高;与Budesonide组比,Resveratrol组TNF-α、IL-18、IL-32、MMP-2、MMP-12、caspase-1、caspase-8表达略高,TIMP-1表达略低。9采用Western blot比较TNF-α、IL-18、IL-32、MMP-2、MMP-12、TIMP-1、caspase-1、caspase-8的蛋白表达与Control组比,Smoking组TNF-α、IL-18、IL-32、MMP-2、MMP-12、caspase-1、caspase-8表达升高,TIMP-1表达降低;与Smoking组比,Resveratrol组和Budesonide组TNF-α、IL-18、IL-32、MMP-2、MMP-12、caspase-1、caspase-8表达降低,TIMP-1表达升高;与Budesonide组比,Resveratrol组TNF-α、IL-18、IL-32、MMP-2、MMP-12、caspase-1、caspase-8表达略高,TIMP-1表达略低。10采用RT-PCR比较TNF-α、IL-18、IL-32、MMP-2、MMP-12、TIMP-1、caspase-1、caspase-8 m RNA的表达与Control组相比,Smoking组TNF-α、IL-18、IL-32、MMP-2、MMP-12、caspase-1、caspase-8的表达显著升高(P<0.01),TIMP-1显著降低(P<0.01)。与Smoking组比,Resveratrol组和Budesonide组TNF-α、IL-18、IL-32、MMP-2、MMP-12、caspase-1表达显著降低(均P<0.01),TIMP-1、caspase-8表达升高(分别P<0.05,P<0.01);Resveratrol组较Budesonide组TNF-α、MMP-2下降(P<0.05),IL-18、MMP-12、caspase-1、caspase-8明显下降(P<0.01),TIMP-1明显增加(P<0.01),IL-32无变化(P>0.05)。结论:1香烟烟雾诱导的COPD大鼠动物模型经历4个月建立成功。给予白藜芦醇后COPD大鼠白细胞总数及中性粒细胞数等下降,肺功能改善明显,与Budesonide治疗效果相似。白藜芦醇治疗改善COPD大鼠肺病理及右心室结构和功能,疗效优于布地奈德。2 IL-32、IL-18、TNF-α、TIMP-1、MMP-2、MMP-12、Casepase-1及Casepase-8在COPD发生发展中起着重要作用。白藜芦醇治疗通过减轻肺内炎症反应,改善蛋白酶-抗蛋白酶失衡,减少细胞凋亡,可能是治疗COPD有效的重要机制。