Endothelin-1和Prostacyclin在慢性阻塞性肺疾病發(fā)病機制中的作用研究.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，同時選擇14例健康人為正常對照組，用支氣管肺泡灌洗術(BAL)收集BALF對其細胞成分進行計數(shù)和分類

2、，用高滲鹽水誘痰法取痰標本并進行細胞計數(shù)和分類，用放射免疫法測定BALF、誘導痰和血漿中ET-1濃度。 結果: 1.COPD組一秒鐘用力呼氣量占預計值％(FEVl％pre)、一秒率(FEVl/FVC％)及呼氣峰值流速占預計值％(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和誘導痰中細胞總數(shù)、肺泡巨噬細胞(AM

3、)數(shù)及中性粒細胞(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組誘導痰中ET-1濃度較正常對照組明顯增高，差異有統(tǒng)計學意義(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.誘導痰中AM數(shù)與肺功能氣流阻塞指標FEV1％pre、FEV1/FVC％呈負相關(r=-0.480，r=-0.

4、545，p均<0.01)。PMN數(shù)與FEV1％pre、FEV1/FVC％呈負相關(r=-0.677，r=-0.773，p均<0.01)。誘導痰和血漿中ET-1濃度與FEVl％pre值呈負相關(r=-0.723，r=-0.801，p均<0.01)，誘導痰中ET-1濃度與AM數(shù)和血漿中的ET-1濃度呈正相關(r=0.543，r=0.864，p均<0.01)。 結論: 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的表達及意義。 方法: 本研究選擇中南大學湘雅二醫(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的患者22例，根據(jù)COPD的診斷標準，分為COPD組和對照組。免疫組織化學染色檢測PGI2S的表達，酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA)測定肺組織上清液中6-keto-PGF1α含量。 結果: 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)皮細胞和氣道上皮細胞PGI2S表達較對照組明顯降低(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)計學意義(p<0.05)。 結論: COPD肺組織

8、PGI2表達下調，PGI2在COPD發(fā)病機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作用及其機制研究 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、肺泡間隔細胞凋亡、caspase-3表達、基質金屬蛋白酶-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)表達及血清抗氧化能力的影響。 方法: 將24只Sprague-Dawley大鼠按隨機數(shù)字表法分為對照組、CSE組及BQ123干預組和Bos干預組，每組各6只。CSE組、BQ123和Bos干預組連續(xù)三周每周一次腹腔內(nèi)注射CSE，此外BQ123干預組連續(xù)三周每天腹腔內(nèi)注射BQ1231mg/kg/day，Bos干預組每天胃管內(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)評估肺氣腫程度。采用脫氧核糖核苷酸末端轉移酶介導的缺口末端標記法(TUNEL)檢測凋亡并計算凋亡指數(shù)(apoptotic index，AI)；用免疫組織化學測定促凋亡基因caspase-3在肺組織的表達，Western blotting測定肺組織勻漿中caspase-3的蛋白表達；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)試驗檢測血清抗氧化能力。 結果: 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)計學差異。 2.各組大鼠肺內(nèi)均可見凋亡細胞，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組的肺組織中表達明顯增高，BQ123組和Bos組caspase-3的表達較CSE組明顯降低，差異均有統(tǒng)計學意義(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)計學意義。 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濃度與肺泡間隔細胞AI呈正相關(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、預后大鼠血清抗氧化能力較CSE組明顯提高(p均<0.05)。 結論: 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胞凋亡、基質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、慢性炎癥及氧化應激在肺氣腫病理機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作用及其機制研究 目的: 觀察PGI2衍生物貝拉司特(Beraprost，BPS)對CSE所致肺氣腫的保護作用及其機制。 方法: 將24只Sprague-Dawley大鼠按隨機數(shù)字表法分為對照組、CSE組及低劑量BPS干預組(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評估肺氣腫程度。采用TUNEL檢測凋亡并計算AI；采用免疫組織化學測定和Western blotting測定caspase-3在肺組織的表達；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試驗檢測大鼠血清抗氧化能力。 結論: 1.腹腔內(nèi)注射CSE所致大鼠肺氣腫模型存在肺泡間隔細胞凋亡、基質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誘導所致肺氣腫模型中起著部分保護作用，其可能的機制是減輕凋亡，降低MMPs活性，減少炎癥因子釋放和增強血清抗氧化能力。 3.BPS對肺氣腫的保護作用無