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背景:慢性阻塞性肺疾病(Chronic Obstructive Pulmonary Disease,COPD)是一种严重危害人类健康的呼吸系统疾病,其发病机制尚不清楚。肺气肿是COPD的主要病理类型,以肺终末细支气管远端发生异常持久的气腔扩大,结构破坏而无明显纤维化为主要特点。阐明肺气肿的发病机制并寻求治疗及预防的可靠措施,一直是诸多学者研究的目标。全反式维甲酸(All-trans retinoic acid,ATRA)是维生素A在体内的活性代谢产物,在肺泡发育,成熟和稳态的维持中具有重要作用,在部分动物实验研究中发现该药物对治疗肺气肿具有重要作用,但作用机制尚不清楚。本实验利用猪胰弹性蛋白酶(porcine pancreatic elastase,PPE)气管内滴注的方法复制大鼠肺气肿模型,并发现一定浓度的ATRA对大鼠肺气肿具有修复作用。本研究旨在通过观察MMP-12,TIMP-2及TNF-α在肺组织内的表达及测定血清中TNF-α的含量,进一步探讨ATRA对COPD的干预机制。目的:1.本实验用猪胰弹性蛋白酶一次性气管内滴注的方法建立SD大鼠肺气肿模型。2.在造模成功的基础上向大鼠腹腔内注入低﹑中﹑高不同剂量的ATRA,观察各组大鼠肺气肿的严重程度。并通过免疫组化观察MMP-12﹑TIMP-2及TNF-α在各组的表达情况。3.测定各组大鼠血清中TNF-α的含量,了解不同剂量ATRA对肺气肿大鼠血清中TNF-α的调节作用。方法:采用猪胰蛋白酶气管滴注法复制大鼠肺气肿模型,将体重170～220克60只SPF级SD大鼠随机分为正常对照组(A组),模型组(B组),低剂量治疗组(C1组),中剂量治疗组(C2组),高剂量治疗组(C3组)和棉籽油组(D组),各10只。后五组向大鼠气管内滴注PPE 1 U/g造模,正常对照组气管内滴入等量生理盐水,ATRA各治疗组和棉籽油组于76 d开始每日向大鼠腹腔内注射溶解于1 mL/kg棉籽油的低、中、高剂量ATRA(500μg/kg、1000μg/kg、2000μg/kg)和棉籽油(1 mL/kg),连续14 d,实验过程中3个治疗组和棉籽油组各死亡1只大鼠。第90 d处死大鼠,将大鼠肺组织在10%福尔马林中固定24小时以上,并取右下肺组织行常规石蜡包埋切片,行HE染色,观察各组大鼠肺脏的病理变化,并用免疫组化法观察大鼠肺组织内MMP-12、TIMP-2及TNF-α在不同组别大鼠的表达情况,用平均光密度值A来反映蛋白表达的强度。用ELISA法测定各组大鼠血清中的TNF-α含量。结果:1.各组大鼠肺组织病理学改变模型组大鼠肺泡结构紊乱,部分肺泡壁断裂,肺泡腔扩大;低中量ATRA治疗组大鼠肺组织的肺气肿模型病理改变较轻,但高剂量ATRA治疗组及棉籽油组大鼠肺气肿病理改变仍很明显。2.各组大鼠肺组织中MMP-12、TIMP-2和TNF-α的表达情况与对照组相比,模型组气肿腔壁的MMP-12和TIMP-2的蛋白表达均显著增强(P < 0.01),以MMP-12的增强为主。ATRA各治疗组中的MMP-12表达与模型组相比无显著差异(P > 0.05),但明显高于对照组(P < 0.05)。而各治疗组中的TIMP-2表达高于模型组(P < 0.01)。就MMP-12/TIMP-2比值,模型组明显高于对照组(P < 0.003),ATRA中剂量治疗组与正常对照组无显著差异。与正常对照组相比,模型组肺组织中的TNF-α蛋白表达明显升高(P < 0.01),但ATRA各治疗组则较模型组下降,差异有统计学意义(P < 0.05),各治疗组之间无明显差异(P > 0.05)。3.各组大鼠血清中的TNF-α含量正常对照组、模型组、ATRA低剂量治疗组、ATRA中剂量治疗组、ATRA高剂量治疗组和棉籽油组的血清TNF-α浓度分别为:(133.80±27.92)、(180.61±37.87)、(185.15±21.91)、(173.83±22.58)、(176.33±11.81)和(186.33±25.13)pg/mL。模型组、ATRA各治疗组及棉籽油组血清浓度TNF-α均值均高于对照组,且差异具有统计学意义(P < 0.01),但ATRA各治疗组之间、各治疗组与模型组及棉籽油组无显著差异(P > 0.05)。结论:1.采用猪胰弹性蛋白酶一次性大鼠气管内滴注的方法,可以成功的复制出大鼠肺气肿模型。2.全反式维甲酸可能通过调节MMP-12/TIMP-2的比值,并抑制肺组织局部TNF-α的形成,从而发挥对肺泡结构的修复作用。3.棉籽油仅作为ATRA的溶剂,对实验结果无影响。