论文部分内容阅读
矽肺是由于长期吸入游离二氧化硅(SiO2)粉尘所引起的以肺间质纤维化为主的全身性疾病。根据我国卫生部新闻办公室在第十届职业性呼吸系统疾病国际会议(10thICORD)新闻发布会上(2005.1.7)公布的数字:2003年全国报告各类职业病发病数为10467例,其中尘肺病发病数占了80%。上世纪50年代以来我国累计报告尘肺病例58万多人,已死亡14万多人,现患者44万多人,相当于世界其他国家该病人数的总和。专家估计尘肺实际发生的病例数不少于100万例。我国矽肺病例占尘肺总病例约50%,是尘肺中危害最严重的职业病之一。矽肺所造成的经济损失十分惊人,据专家估算,年直接经济损失约90亿元人民币,间接损失更大。目前,矽肺的发病机理尚不明确,临床治疗以非特异性抗炎和免疫抑制为主,缺乏有效的特异性治疗。我国防治矽肺的药物主要有克矽平(P204)、磷酸喹哌、羟基喹哌、柠檬酸铝、矽肺宁、汉防己甲素以及某些中药等,但是其疗效不确切并大多有一定的毒副作用。因此,寻找一种安全有效、毒副作用小的新型抗纤维化药物成为急需解决的问题。
手掌参(GymnadeniaconopseaR.Br),系兰科多年生草本植物手掌参的块茎,广泛分布东北、华北、西北及西藏等地,味甘微苦,性平,入肺、脾胃经,有补益气血、生津止渴、收敛止血、活血消瘀、滋补强壮之功。祖国医学将肺纤维化归入“咳嗽”、“喘证”、“肺痹”、“痰饮”、“肺痿”、“肺胀”、“短气”等门中,治疗以健脾温肺、扶正固本,活血化瘀为主。目前,已经分离出手掌参的菲类和芪类化合物有14种,初步的药理学研究发现,其中13种成分具有良好的抗炎、抗过敏作用,作用甚至强于传统的抗过敏药曲尼司特。而经研究表明:曲尼司特具有抗博来霉素诱导的肺纤维化作用,提示手掌参可能有类似作用。
目的:本研究以矽肺大鼠动物模型为研究对象,从整体和形态学水平观察手掌参醇提物对二氧化硅粉尘致大鼠肺纤维化的防治作用及其对染矽尘大鼠肺组织纤维化过程中关键的细胞因子TNF-α、TGF-β1表达的影响,探讨手掌参醇提物抗肺纤维化可能作用机制,为手掌参的药理作用和临床运用提供理论依据。
方法:随机将Wistar大鼠分为4个实验组,即对照组(control,CL组)、染矽尘组(silica-instilled,SA组)、手掌参组(GymnadeniaconopseaAlcoholExtract-treated,GcAE组)和汉防己组(Tetrandrine-treated,TT组)。气管暴露法建立大鼠矽肺模型。模型建后24h,手掌参醇提物组每日给予手掌参醇提物(10g/kg)灌胃,汉防己组隔日给予汉防己甲素溶液(50mg/kg)灌胃,对照组和染矽尘组则给予等量蒸馏水每日灌胃,如此直到将动物处死。于7d、14d、21d、28d和60d5个时间点每组分别取8只大鼠将其处死。HE染色观察大鼠肺组织形态学的变化。血细胞计数仪测定支气管肺泡灌洗液细胞总数及中性粒细胞、单核巨噬细胞和淋巴细胞数。组织芯片仪制作组织芯片,用免疫组织化学PV法检测肺组织芯片TNF-α、TGF-β1的表达。天狼猩红染色法结合偏振光显微镜观察肺组织Ⅰ、Ⅲ型胶原合成。用Image-ProPlusVersion4.5forwindowsTM图象分析系统对图像进行分析。所有数值均用(-x)±s表示,不同组间的比较用单因素方差分析的LSD法,全部数据的统计学处理均采用SPSS11.5forwindows分析软件。
结果:1HE染色法证实气管暴露注入二氧化硅粉尘悬液成功建立矽肺模型。
2手掌参对染矽尘大鼠肺脏器系数的影响。与对照组比较,染矽尘组大鼠各时间点肺脏器系数高于对照组(P<0.01);分别与染矽尘组和对照组比较,手掌参组及汉防己组大鼠各时间点肺脏器系数低于染矽尘组,但高于对照组,差异有显著性(P<0.01)。
3手掌参对染矽尘大鼠BALF各种细胞类型数量的影响。与对照组比较,染矽尘组、手掌参组和汉防己组相应时间点BALF白细胞总数均不同程度增高,都具有显著性差异(P<0.05,P<0.01);与染矽尘组比较,手掌参组和汉防己组各相应时间点BALF白细胞总数均小于染矽尘组,差异有显著性(P<0.01)。与对照组比较,染矽尘组各时间点BALF中性粒细胞数均高于对照组(P<0.01);与染矽尘组比较,除7d、14dBALF中性粒细胞数高于染矽尘组以外,其他时间点手掌参组和汉防己组BALF中性粒细胞数均减少,差异有显著性(P<0.05,P<0.01)。与对照组相比,染矽尘组各时间点BALF单核巨噬细胞均高于对照组,差异有显著性(P<0.01),手掌参组与染矽尘组相比,除28d、60d外,其他时间点的单核巨噬细胞数均减少(P<0.05)。与对照组比较,染矽尘组相应时间点BALF淋巴细胞均不同程度增高,差异有显著性(P<0.05),60d时达高峰;与染矽尘组比较,除7d、14dBALF中性粒细胞数高于染矽尘组以外,手掌参组和汉防己组其它各时间点BALF淋巴细胞数低于染矽尘组,差异有显著性(P<0.05)
4手掌参对染矽尘大鼠Ⅰ、Ⅲ胶原合成的影响。与对照组比较,染矽尘组、手掌参组和汉防己组各时间Ⅰ胶原均高于对照组,差异有显著性(P<0.01);与染矽尘组比较,手掌参组和汉防己组各时间点Ⅰ胶原低于染矽尘组组,差异有显著性(P<0.01)。与对照组比较,染矽尘组各时间点Ⅲ胶原都高于对照组(P<0.01);与染矽尘组比较,手掌参组和汉防己组各时间点Ⅲ胶原均低于染矽尘组,14d、21d差异有显著性(P<0.05,P<0.01)。
5手掌参对染矽尘大鼠肺组织TNF-α蛋白表达的影响。与对照组比较,染矽尘组、手掌参组和汉防己组各时间点肺组织TNF-α的积分光密度均高于对照组(P<0.01),其表达高峰在染矽尘后的第21d;与染矽尘组比较,手掌参组和汉防己组各时间点肺组织TNF-α的积分光密度低于染矽尘组,差异有显著性(P<0.01)。
6手掌参对染矽尘大鼠肺组织TGF-β1蛋白表达的影响。与对照组比较,染矽尘组、手掌参组和汉防己组各时间点肺组织TGF-β1的积分光密度均高于对照组(P<0.01),表达高峰在28d;与染矽尘组比较,手掌参组各时间点肺组织TGF-β1的积分光密度均低于染矽尘组,差异有显著性(P<0.05);汉防己组各时间点肺组织TGF-β1的积分光密度均低于染矽尘组,21d、28d和60d时差异有显著性(P<0.05,P<0.01)。
结论:本实验认为:1、大鼠支气管内滴入矽尘可引起大鼠肺组织炎性和纤维化性病理变化,并有矽结节形成。2、手掌参可以缓解矽尘诱导的大鼠肺脏器系数的增加。3、手掌参对矽尘诱导的大鼠BALF细胞总数及中性粒细胞、单核细胞、淋巴细胞的显著增加有缓解作用。4、手掌参能够抑制矽尘诱导的大鼠肺组织Ⅰ、Ⅲ型胶原的增加。5、手掌参能够抑制矽尘诱导的大鼠肺组织TNT-α及TGF-β1的蛋白表达。总之,手掌参可能通过干预矽肺形成过程细胞因子网络中TNF-α、TGF-β1等关键性细胞因子而发挥抗纤维化的作用。在一定程度上,手掌参有望成为一种有效的抗纤维化药物用于矽肺的防治。