Endothelin-1和Prostacyclin在慢性阻塞性肺疾病發(fā)病機(jī)制中的作用研究.pdf

1、第一章慢性阻塞性肺疾病患者內(nèi)皮素-1的表達(dá)及意義 目的: 觀察吸煙者和慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者支氣管肺泡灌洗液(BALF)、誘導(dǎo)痰和血漿中內(nèi)皮素-1(endothelin-1，ET-1)的濃度變化，探討ET-1在COPD發(fā)病機(jī)制中的臨床意義。 方法: 本研究選擇健康吸煙者14例，COPD患者13例，同時(shí)選擇14例健康人為正常對照組，用支氣管肺泡灌洗術(shù)(BAL)收集BALF對其細(xì)胞成分進(jìn)行計(jì)數(shù)和分類

2、，用高滲鹽水誘痰法取痰標(biāo)本并進(jìn)行細(xì)胞計(jì)數(shù)和分類，用放射免疫法測定BALF、誘導(dǎo)痰和血漿中ET-1濃度。 結(jié)果: 1.COPD組一秒鐘用力呼氣量占預(yù)計(jì)值％(FEVl％pre)、一秒率(FEVl/FVC％)及呼氣峰值流速占預(yù)計(jì)值％(PEF％pre)較正常對照組和吸煙組明顯降低(p均<0.01)，而正常對照組與吸煙組之間差異無顯著性(p>0.05)。 2.吸煙組、COPD組BALF和誘導(dǎo)痰中細(xì)胞總數(shù)、肺泡巨噬細(xì)胞(AM

3、)數(shù)及中性粒細(xì)胞(PMN)數(shù)均明顯高于正常對照組(p均<0.05)。 3.正常對照組、吸煙組和COPD組BALF中ET-1濃度無顯著性差異，吸煙組及COPD組誘導(dǎo)痰中ET-1濃度較正常對照組明顯增高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p均<0.05)，COPD組血漿中ET-1濃度較正常對照組和吸煙組明顯增高(p<0.05)。 4.誘導(dǎo)痰中AM數(shù)與肺功能氣流阻塞指標(biāo)FEV1％pre、FEV1/FVC％呈負(fù)相關(guān)(r=-0.480，r=-0.

4、545，p均<0.01)。PMN數(shù)與FEV1％pre、FEV1/FVC％呈負(fù)相關(guān)(r=-0.677，r=-0.773，p均<0.01)。誘導(dǎo)痰和血漿中ET-1濃度與FEVl％pre值呈負(fù)相關(guān)(r=-0.723，r=-0.801，p均<0.01)，誘導(dǎo)痰中ET-1濃度與AM數(shù)和血漿中的ET-1濃度呈正相關(guān)(r=0.543，r=0.864，p均<0.01)。 結(jié)論: 1.吸煙者和COPD存在以AM和PMN浸潤為主的慢性氣道炎

5、癥，AM、PMN可能參與了COPD氣流阻塞的形成。 2.ET-1可能通過參與氣道炎癥和氣流阻塞在COPD發(fā)生發(fā)展中起著重要作用。 第二章慢性阻塞性肺疾病患者肺組織中前列環(huán)素的表達(dá)及意義 目的: 觀察COPD患者肺組織前列環(huán)素合酶(prostacyclin synthase，PGI2S)表達(dá)及組織上清液中前列環(huán)素(prostacyclin，PGI2)穩(wěn)定的代謝產(chǎn)物6-酮前列腺素F1α(6-keto-PGF1

6、α)濃度變化，探討COPD患者PGI2的表達(dá)及意義。 方法: 本研究選擇中南大學(xué)湘雅二醫(yī)院胸外科2008年6月至2008年10月因肺癌和肺大皰行肺葉切除術(shù)的患者22例，根據(jù)COPD的診斷標(biāo)準(zhǔn)，分為COPD組和對照組。免疫組織化學(xué)染色檢測PGI2S的表達(dá)，酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)測定肺組織上清液中6-keto-PGF1α含量。 結(jié)果: 1.對照組和COPD組吸煙指數(shù)分別為(341.2±80.8)年支和

7、(570.2±172.6)年支，COPD組與對照組有顯著性差異(p<0.05)。COPD組FEV1％pre和FEV1/FVC％與對照組有顯著性差異(p均<0.05)。 2.COPD組肺組織中型血管、微小型血管內(nèi)皮細(xì)胞和氣道上皮細(xì)胞PGI2S表達(dá)較對照組明顯降低(p均<0.05)。 3.COPD組肺組織上清液中6-keto-PGF1α較對照組下降，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p<0.05)。 結(jié)論: COPD肺組織

8、PGI2表達(dá)下調(diào)，PGI2在COPD發(fā)病機(jī)制中可能起著重要作用。 第三章 ET受體拮抗劑在香煙提取物所致肺氣腫模型中的保護(hù)作用及其機(jī)制研究 目的: 探討ETA受體拮抗劑BQ123和非選擇性(ETA/B)受體拮抗劑Bostentan(Bos)對香煙提取物(CSE)所致肺氣腫模型肺氣腫程度、肺泡間隔細(xì)胞凋亡、caspase-3表達(dá)、基質(zhì)金屬蛋白酶-2，9(MMP-2，9)活性、炎癥因子腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、

9、白介素-1β(IL-1β)表達(dá)及血清抗氧化能力的影響。 方法: 將24只Sprague-Dawley大鼠按隨機(jī)數(shù)字表法分為對照組、CSE組及BQ123干預(yù)組和Bos干預(yù)組，每組各6只。CSE組、BQ123和Bos干預(yù)組連續(xù)三周每周一次腹腔內(nèi)注射CSE，此外BQ123干預(yù)組連續(xù)三周每天腹腔內(nèi)注射BQ1231mg/kg/day，Bos干預(yù)組每天胃管內(nèi)給藥Bos100mg/kg/day。病理切片蘇木素-伊紅(HE)染色后測定平

10、均內(nèi)襯間隔(MLI)和肺泡破壞指數(shù)(DI)評(píng)估肺氣腫程度。采用脫氧核糖核苷酸末端轉(zhuǎn)移酶介導(dǎo)的缺口末端標(biāo)記法(TUNEL)檢測凋亡并計(jì)算凋亡指數(shù)(apoptotic index，AI)；用免疫組織化學(xué)測定促凋亡基因caspase-3在肺組織的表達(dá)，Western blotting測定肺組織勻漿中caspase-3的蛋白表達(dá)；采用明膠酶譜法測定肺組織勻漿中MMP-2和MMP-9活性；采用ElISA測定肺組織勻漿中TNF-α和IL-1β的濃度

11、；采用Bioantioxidant Power(BAP)試驗(yàn)檢測血清抗氧化能力。 結(jié)果: 1.3周后CSE組大鼠肺組織呈現(xiàn)肺氣腫病理改變，BQ123和Bos干預(yù)組病理變化相對減輕。CSE組MLI和DI較對照組顯著增高(p均<0.01)。BQ123和Bos干預(yù)組MLI和DI較CSE組顯著降低(p均<0.01)，但BQ123組和Bos組兩組間無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。 2.各組大鼠肺內(nèi)均可見凋亡細(xì)胞，CSE組AI較對照組明顯增高

12、(p<0.01)并且BQl23組和Bos組AI較CSE組明顯減低(p均<0.01)但仍較對照組增高(p<0.01)。 3.免疫組化及Western Blotting均提示caspase-3在CSE組的肺組織中表達(dá)明顯增高，BQ123組和Bos組caspase-3的表達(dá)較CSE組明顯降低，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p均<0.05)。 4.CSE組肺組織中MMP-2和MMP-9活性較對照組明顯增高，ET受體拮抗劑干預(yù)能抑制增高的M

13、MP-2和MMP-9活性(p均<0.05)，而在BQ123組和Bos組之間無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。 5.CSE組肺組織中TNF-α和IL-1β水平較對照組明顯增高，ET-1拮抗劑干預(yù)組TNF-α和IL-1β水平較CSE組明顯減低(p均<0.05)。所有大鼠肺組織中TNF-α和IL-1β濃度與肺泡間隔細(xì)胞AI呈正相關(guān)(r=0.693，r=0.555，p均<0.01)。 6.CSE組大鼠血清抗氧化能力較對照組明顯降低，ET-1拮抗劑干

14、預(yù)后大鼠血清抗氧化能力較CSE組明顯提高(p均<0.05)。 結(jié)論: 1.腹腔內(nèi)注射CSE能成功建立大鼠肺氣腫模型。 2.腹腔內(nèi)注射CSE所致大鼠肺氣腫模型存在肺泡間隔細(xì)胞凋亡、基質(zhì)金屬蛋白酶活性增高、氣道炎癥及氧化/抗氧化失衡。 3.ET受體拮抗劑可部分抑制腹腔內(nèi)注射CSE所致大鼠肺氣腫模型肺內(nèi)凋亡、增高的MMPs活性、氣道炎癥及氧化應(yīng)激，最終改善腹腔內(nèi)注射CSE所致大鼠肺氣腫程度。 4.ETA

15、受體通過參與凋亡、蛋白酶失衡、慢性炎癥及氧化應(yīng)激在肺氣腫病理機(jī)制中可能起著重要作用。 第四章 PGI2衍生物：Beraprost在香煙提取物所致肺氣腫模型中的保護(hù)作用及其機(jī)制研究 目的: 觀察PGI2衍生物貝拉司特(Beraprost，BPS)對CSE所致肺氣腫的保護(hù)作用及其機(jī)制。 方法: 將24只Sprague-Dawley大鼠按隨機(jī)數(shù)字表法分為對照組、CSE組及低劑量BPS干預(yù)組(BPS-1組

16、)和高劑量組(BPS-2組)，每組各6只。CSE組和BPS組連續(xù)三周每周一次腹腔內(nèi)注射CSE，此外BPS干預(yù)組連續(xù)三周每天胃管內(nèi)給藥BPS100μg或200μg/kg/day。HE染色測定MLI和DI評(píng)估肺氣腫程度。采用TUNEL檢測凋亡并計(jì)算AI；采用免疫組織化學(xué)測定和Western blotting測定caspase-3在肺組織的表達(dá)；采用明膠酶譜法測定肺組織中MMP-2和MMP-9活性；采用ELISA測定肺組織中的6-keto-P

17、GF1α、TNF-α、IL-1β和環(huán)磷酸腺苷(cAMP)的濃度；采用BAP試驗(yàn)檢測大鼠血清抗氧化能力。 結(jié)論: 1.腹腔內(nèi)注射CSE所致大鼠肺氣腫模型存在肺泡間隔細(xì)胞凋亡、基質(zhì)金屬蛋白酶活性增高、氣道炎癥及氧化/抗氧化失衡。 2.前列環(huán)素衍生物BPS在CSE誘導(dǎo)所致肺氣腫模型中起著部分保護(hù)作用，其可能的機(jī)制是減輕凋亡，降低MMPs活性，減少炎癥因子釋放和增強(qiáng)血清抗氧化能力。 3.BPS對肺氣腫的保護(hù)作用無