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目的:探讨转化生长因子-β1(transforming growth factor -β1,TGF-β1)、基质金属蛋白酶-9(Matrix metalloproteinase 9,MMP-9)、基质金属蛋白酶抑制剂-1(tissue inhibitor of metalloproteinases-1,TIMP-1)与气道细胞外基质沉积的关系,及孟鲁司特(Montelukast,MK)对哮喘大鼠气道细胞外基质重塑的影响。方法:将清洁级SD雄性大鼠24只,体重180-200克之间,随机分成三组(每组8只):正常对照组、哮喘模型组、孟鲁斯特治疗组。模型组和治疗组大鼠分别与1天和8天于腹膜腔注射含OVA100mg、AL(OH3)100 mg的混悬液2ml和百日咳疫苗1 ml(含50亿个菌苗)致敏。于第15天将大鼠置于20cm×30cm×40cm不完全密闭的自制熏箱中雾化吸入OVA,其浓度由1%逐渐递增到1.5%、2%、2.5%、3%,每激发4次后增加一次OVA浓度,每次30分钟,隔日一次,共激发20次。孟鲁司特组除正常致敏、激发外,用孟鲁斯特(10mg/kg)混悬液灌胃,每日一次;正常对照组致敏与激发均使用生理盐水。最后一次激发24小时后,1%戊巴比妥钠麻醉动物。动物肺功能检查(检测气道基本阻力和静脉注射乙酰胆碱后气道阻力变化);肺组织行病理切片,HE染色,采用计算机图象分析技术测定支气管基底膜周径(Pbm ),总管壁面积(WAt) ,平滑肌面积(WAm )等反映气道壁厚度的指标;Masson染色观察气道壁胶原的表达变化;ELISA法检测各组大鼠血清中LTD4含量的变化;免疫组织化学法检测各组大鼠气道壁TGF-β1、MMP-9和TIMP-1的表达变化,并应用图像分析软件测量TGF-β1、MMP-9和TIMP-1的相对表达强度。结果1孟鲁司特对哮喘大鼠气道重塑的影响:哮喘组大鼠肺组织可见明显的炎性细胞浸润,杯状细胞增生,黏液分泌增加和平滑肌细胞增生,孟鲁司特干预后能明显减少上述改变。分析比较各组大鼠气道管壁面积、平滑肌面积结果显示:哮喘模型组(94.09±5.62、33.51±4.12)和孟鲁司特组(85.78±3.70、26.30±7.09)气道管壁面积、平滑肌面积显著大于正常对照组(70.18±7.09、16.86±2.93)(P<0.01),孟鲁司特组气道管壁面积、平滑肌面积明显小于哮喘模型组(P<0.05)。2孟鲁司特对哮喘大鼠肺功能的影响:哮喘模型组(1.9804±0.3885)和孟鲁司特组(1.5402±0.3524)大鼠气道基本阻力高于正常对照组(1.1046±0.2085) (P<0.01),孟鲁司特组低于哮喘模型组(P<0.05);经静脉注射乙酰胆碱后哮喘模型组大鼠和孟鲁斯特组大鼠气道阻力变化幅度高于正常对照组,孟鲁司特组大鼠气道阻力低于哮喘模型组。3孟鲁司特对哮喘大鼠气道壁胶原沉积的影响:哮喘模型组(0.0477±0.0041)与孟鲁斯特组(0.0289±0.0026)胶原表达量较正常对照组(0.0197±0.0030)明显增加(P<0.01);孟鲁斯特组的胶原表达量少于哮喘模型组(P<0.01)。4孟鲁司特对哮喘大鼠血清LTD4的影响:哮喘模型组(10.7±3.5)和孟鲁司特组(9.8±1.6)白三烯水平均比正常对照组(6.1±0.7)显著升高(P<0.01,差异有统计学意义);但哮喘模型组与孟鲁司特组之间没有显著性差异(P>0.05)。5各组大鼠气道免疫组化TGF-β1、MMP-9和TIMP-1的图像半定量分析,以平均光密度为统计量:TGF-β1 :哮喘模型组TGF-β1蛋白表达积分(0.3615±0.049)高于正常对照组(0.2325±0.060)(P<0.01),孟鲁司特组TGF-β1蛋白表达积分(0.3109±0.036)高于正常对照组(P<0.01)而低于哮喘模型组(P<0.05)。相关性分析结果显示:TGF-β1与胶原的表达变化成正相关(r=0.8392,P<0.05)。MMP-9 :哮喘模型组MMP-9蛋白表达积分(0.3710±0.0475)高于正常对照组(0.2228±0.0439)(P<0.01),孟鲁司特组MMP-9蛋白表达积分(0.3129±0.0368)高于正常对照组(P<0.01)而低于哮喘模型组(P<0.05)。TIMP-1:哮喘模型组TIMP-1蛋白表达积分(0.4680±0.057)高于正常对照组(0.2359±0.050)(P<0.01),孟鲁司特组TIMP-1蛋白表达积分(0.3604±0.047)高于正常对照组(P<0.01)而低于哮喘模型组(P<0.01)。MMP-9/TIMP-1:哮喘模型组比值(0.79±0.04)较正常对照组(0.95±0.12)比值减小(P<0.01)。相关性分析结果显示:MMP-9/TIMP-1与胶原的表达变化成负相关(r=-0.8963,P<0.05)。结论1哮喘模型组气道TGF-β1、MMP-9和TIMP-1表达水平明显高于正常对照组,哮喘模型组MMP-9/TIMP-1明显低于正常对照组。2 TGF-β1、MMP-9和TIMP-1联合检测对哮喘气道重塑诊断有一定的参考价值,有可能作为一个辅助诊断指标。3孟鲁司特可明显降低哮喘大鼠气道TGF-β1、MMP-9和TIMP-1的表达水平,并且使MMP-9/TIMP-1比值趋于正常。4孟鲁司特可能会通过下调哮喘大鼠TGF-β1、MMP-9和TIMP-1的表达水平,纠正MMP-9/TIMP-1的失衡,来减轻气道细胞外基质沉积,抑制哮喘病程进展。