【摘 要】
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肺纤维化(Pulmonary Fibrosis,PF)是一种慢性、破坏性和进行性的间质性肺部疾病,属于纤维增殖性疾病的范畴,其特征在间质性肺炎的组织病理学和影像学中很常见,主要是肺泡结构破坏、成纤维细胞增殖分化、炎症细胞浸润和大量细胞外基质异常沉积。PF主要包括特发性肺纤维化、尘肺、过敏性肺炎、结节病以及药物和放射导致的纤维化等。此外,有研究发现COVID-2019也可能导致PF的后遗症。尽管过去
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肺纤维化(Pulmonary Fibrosis,PF)是一种慢性、破坏性和进行性的间质性肺部疾病,属于纤维增殖性疾病的范畴,其特征在间质性肺炎的组织病理学和影像学中很常见,主要是肺泡结构破坏、成纤维细胞增殖分化、炎症细胞浸润和大量细胞外基质异常沉积。PF主要包括特发性肺纤维化、尘肺、过敏性肺炎、结节病以及药物和放射导致的纤维化等。此外,有研究发现COVID-2019也可能导致PF的后遗症。尽管过去几十年来医学的进步极大地改善了肺部疾病的护理,但是PF的发病率和死亡率却几乎没有改善。因此,临床上迫切需要新的药物或疗法来治疗PF。本课题组前期研究发现在心肌损伤的大鼠模型中注射重组蛋白IGF1-24后可减少心脏纤维化,提示该蛋白可能对组织的纤维化有治疗作用,但其是否能有效治疗肺纤维化尚不清楚。因此,本文利用博来霉素诱导构建大鼠的肺纤维化病理模型,研究重组蛋白IGF1-24对肺纤维化的治疗作用。本文主要做了以下几个方面的研究:首先诱导表达并纯化重组蛋白IGF1-24;随后,在8周龄雌性SD大鼠中提取Ⅱ型肺泡上皮细胞,通过体外实验探究重组蛋白IGF1-24对原代Ⅱ型肺泡上皮细胞的作用;然后通过气管滴注博来霉素构建大鼠肺纤维化模型,根据HE染色、Masson染色以及TGF-β1、α-SMA、Collagen I的蛋白表达量变化判断模型是否构建成功;最后,在博来霉素诱导的大鼠肺纤维化模型中,按照200μg/kg/天的剂量连续7天尾静脉注射重组蛋白IGF1-24,在动物体内探究重组蛋白IGF1-24对博来霉素诱导的大鼠肺纤维化的治疗作用。本文主要的研究内容与结果:1.蛋白表达纯化通过实验室保存的菌种诱导纯化重组蛋白IGF1-24,并通过SDS-PAGE和Western Blotting检测重组蛋白,得到重组蛋白IGF1-24,其浓度约为0.3 mg/ml。2.探究重组蛋白IGF1-24对Ⅱ型肺泡上皮细胞的作用(1)在8周龄雌性SD大鼠中提取原代Ⅱ型肺泡上皮细胞,使用免疫荧光实验鉴定并计算出细胞纯度约为90%。(2)用CCK-8法筛选出重组蛋白IGF1-24对Ⅱ型肺泡上皮细胞作用的最适浓度为200 ng/ml,最适时间为48 h。(3)通过免疫荧光和Ed U共定位法证实重组蛋白IGF1-24可促进Ⅱ型肺泡上皮细胞增殖。3.博来霉素诱导构建大鼠的肺纤维化模型(1)通过气管滴注博来霉素(5 mg/ml,400μl)诱导构建大鼠的肺纤维化模型。(2)HE染色、Masson染色观察发现博来霉素诱导后大鼠肺组织结构破坏,肺泡壁增厚,胶原沉积严重。(3)通过免疫组化检测肺组织中的TGF-β1以及通过Western Blotting检测TGF-β1,α-SMA,Collagen I的蛋白表达量,发现其表达量都增加,证明肺纤维化模型构建成功。4.探究重组蛋白IGF1-24对博来霉素诱导构建的大鼠肺纤维化的治疗作用(1)将8周龄雌性SD大鼠分为Sham组,PBS组,IGF1-24组,PBS组和IGF1-24组通过博来霉素气管滴注构建大鼠肺纤维化,Sham组气管滴注等量的生理盐水。模型成功后,IGF1-24组使用重组蛋白IGF1-24(200μg/kg/天)尾静脉注射治疗肺纤维化大鼠,PBS组和Sham组尾静脉注射等量PBS,三组大鼠均注射7天。再在腹腔注射浓度为2.5 mg/kg的Ed U溶液,连续注射7天,使大鼠体内Ed U的总剂量达到50 mg/kg,通过免疫荧光和Ed U共定位法发现,IGF1-24可促进体内Ⅱ型肺泡上皮细胞增殖。(2)通过HE染色、Masson染色,镜下观察经过IGF1-24治疗后,肺组织结构接近Sham组,胶原沉积减少。(3)通过免疫组化检测TGF-β1含量和Western Blotting检测TGF-β1、α-SMA,、Collagen I的表达水平发现,IGF1-24治疗后,与PBS组相比,TGF-β1、α-SMA、Collagen I的表达水平降低。结论:重组蛋白IGF1-24可治疗博来霉素诱导构建的大鼠肺纤维化,为肺纤维化的治疗提供了一个新的策略。
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