硫化氫對大鼠吸煙后心肺損傷的保護作用及其機制.pdf

1、第一部分：
　　目的:本研究探討硫化氫(H2S)是否通過抑制吸煙后心肌細胞的凋亡作用,從而改善心臟結構和功能,延緩心功能的惡化。
　　材料和方法:
　　1.雄性SD大鼠四十只,八周齡大小,體重約在200-250g左右,每籠按五只飼養(yǎng),明暗周期12小時,室內晝夜溫度23±2℃,相對濕度50±10％,并將所有大鼠分為四組:吸煙組(CS)組、硫氫化鈉(NaSH)組、吸煙+硫氫化鈉(CS+NaSH)組、對照組(不吸煙,正常飲水

2、),每組各十只。在第一周,第一天每次吸煙五支,吸煙三十分鐘,吸煙上午(8:00開始)和下午(14:00開始)各兩次,吸煙量由開始的五支,每天增加一支,增加至十支時,此后吸煙數(shù)量一直保持不變,吸煙開始時間及吸煙持續(xù)時間均不變,吸煙周期一共為16周。各組處理方案為:CS組正常飲水,每天吸煙四十支;NaSH組NaSH(H2S的供體)按8μmol/kg劑量每天清晨(08:00開始)進行灌胃,不予吸煙;CS+NaSH組每天吸煙四十支,在上午吸煙結

3、束后NaSH按8μmol/kg劑量進行灌胃;對照組正常飲水,不予吸煙。
　　2.通過亞甲藍和改良的硫電極方法檢測血漿和心肌的H2S濃度。應用二維超聲評價左心室結構和功能。AnnexinV/PI和TUNEL染色方法檢測心肌細胞凋亡水平。Western blot檢測細胞色素c(Cytc)、caspase-3及caspase-9蛋白的表達水平、Bax/Bcl-2比值大小、JNK、p38 MAPK及Akt的的磷酸化水平,ELISA法檢測P

4、I3K的活性。
　　3.所有數(shù)據(jù)均采用SPSS17.0軟件進行統(tǒng)計學分析,以P<0.05為統(tǒng)計學上有顯著差異。
　　結果:
　　1.與對照組相比,CS組血漿和心肌組織中的硫化氫的濃度明顯降低(P<0.05),而CS+NaHS組較CS組血漿和心肌組織中的硫化氫的濃度則明顯增加(P<0.05)。
　　2.與對照組相比, CS組左室舒張末期容積(LVEDD)和左室收縮末期容積(LVESD)明顯的增加(P<0.05),左

5、室短軸縮短率(LVFS％)和左室射血分數(shù)(LVEF％)顯著降低(P<0.05),而CS+NaHS組較CS組LVEDD和LVESD明顯降低(P<0.05), FS％和LVEF則明顯得到提高(P<0.05)。
　　3.與對照組相比,CS組心肌細胞凋亡數(shù)量明顯增加(P<0.05),與CS組相比, CS+NaHS組心肌細胞凋亡數(shù)量則明顯減少(P<0.05)。
　　4.與對照組相比,CS組Cytc,caspase-3和caspase-

6、9的表達、Bax/Bcl-2比比值均明顯增加(P<0.05),而在CS+NaHS組與CS相比,四者的表達均明顯降低(P<0.05)。
　　5.與對照組相比,在CS組JNK和p38 MAPK磷酸化水平均明顯增加(P<0.05),而CS+NaHS組較對照組,MAPKs活性明顯受到抑制(P<0.05)。
　　6. ELISA法檢測PI3K活性,Western blot檢測Akt磷酸化水平。結果與對照組相比,CS組PI3K活性顯著減

7、弱,Akt磷酸化水平降低(P<0.05),而在CS+NaHS組,PI3K活性顯著增加,Akt磷酸化水增高(P<0.05)。
　　結論:
　　1.吸煙可導致體內H2S濃度的下降,外源性給予H2S可上調H2S的濃度。摘要2:吸煙可引起左心室腔增大和射血功能的下降,而硫化氫則可改善由吸煙所導致的心臟結構和功能的改變。
　　3. H2S通過抑制JNK和p38 MAPK通路以及激活PI3K/Akt信號通路發(fā)揮抗凋亡作用,從而產生

8、對吸煙所誘導的左心收縮功能減退有保護作用。
　　第二部分：
　　目的:本研究探討硫化氫(H2S)是否通過抑制吸煙后的炎癥反應以及氧化應激反應,延緩肺纖維化的發(fā)生和發(fā)展,從而改善預后。
　　材料和方法:
　　1.雄性SD大鼠四十只,八周齡大小,體重約在200-250g左右,每籠按五只飼養(yǎng),明暗周期12小時,室內晝夜溫度23±2℃,相對濕度50±10％,并將所有大鼠分為四組:吸煙組(CS)組、硫氫化鈉(NaSH)組、

9、吸煙+硫氫化鈉(CS+NaSH)組、對照組(不吸煙,正常飲水),每組各十只。在第一周,第一天每次吸煙五支,吸煙三十分鐘,吸煙上午(8:00開始)和下午(14:00開始)各兩次,吸煙量由開始的五支,每天增加一支,增加至十支時,此后吸煙數(shù)量一直保持不變,吸煙開始時間及吸煙持續(xù)時間均不變,吸煙周期一共為16周。各組處理方案為:CS組每天吸煙四十支,正常飲水;NaSH組NaSH(H2S的供體)按8μmol/kg劑量每天清晨(08:00開始)進行

10、灌胃,不吸煙;CS+NaSH組每天吸煙四十支,在上午吸煙結束后NaSH按8μmol/kg劑量進行灌胃;對照組正常飲水,不予吸煙。
　　2.通過蘇木素-伊紅(HE)染色和馬松三色染色法觀察肺組織的病理變化,應用免疫組化測定I型膠原蛋白的表達,通過檢測血漿中丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)的水平評估氧化應激程度,并測定肺組織中的活性氧簇(ROS)。ELISA法測定血漿中hs-CRP,TNF

11、-α,IL-1β和IL-6炎癥因子的水平評估炎癥反應水平,Western blot檢測肺組織中Nrf2、NF-κB的表達以及ERK1/2、JNK和p38 MAPK磷酸化水平。
　　3.所有數(shù)據(jù)均采用SPSS17.0軟件進行統(tǒng)計學分析,以P<0.05為統(tǒng)計學上有顯著差異。
　　結果:
　　1.與對照組相比,CS組血漿和肺組織中的硫化氫的濃度明顯降低(P<0.05),而CS+NaHS組較CS組血漿和肺組織中的硫化氫的濃度則

12、明顯增加(P<0.05)。
　　2.與對照組相比,CS組可觀察到明顯的肺纖維化及炎癥細胞浸潤,I型膠原蛋白的表達增加(P<0.05),與CS組相比,CS+NaHS組間質纖維化及炎癥反應程度明顯減弱,I型膠原蛋白的表達減少(P<0.05)。
　　3.與對照組相比,CS組MDA的水平明顯增加,SOD及GSH-Px的活性降低, ROS產物增加,(P<0.05),與CS組相比,CS+NaHS組MDA的水平明顯減少,SOD及GSH-P

13、x的活性增加,ROS產物減少(P<0.05)。
　　4.與CS組相比,CS+NaHS組抗氧化基因HO-1和Trx-1表達明顯增加(P<0.05)。
　　5.與對照組相比,CS組hs-CRP,TNF-α,IL-1β和IL-6炎癥因子的水平的明顯增加(P<0.05),與CS組相比,CS+NaHS組上述炎癥因子明顯減低(P<0.05)。
　　6.與對照組相比, CS組ERK1/2, JNK和p38MAPK的磷酸化水平顯著增加

14、(P<0.05),而CS+NaHS組MAPKs者的磷酸化水平顯著降低(P<0.05)。
　　7.與對照組相比,CS組NF-κB的核表達明顯增加(P<0.05),而CS+NaHS組NF-κB的活性明顯受到抑制(P<0.05)。
　　結論:
　　1.吸煙可導致體內H2S濃度的下降,外源性給予H2S可上調H2S的濃度。摘要3:吸煙可通過炎癥和氧化應激反應引起肺組織發(fā)生纖維化,而H2S則可以明顯抑制肺纖維化的進展
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