煤工塵肺鼠高血壓的發(fā)病機制的研究.pdf

1、目的：煤工塵肺(coal workers’pneumoconiosis，CWP)是指煤礦工人長期吸入生產(chǎn)性粉塵所引起的塵肺的總稱，是一種慢性進展性、不可逆性的呼吸系統(tǒng)職業(yè)病。單純煤工塵肺病情發(fā)展不是致死的原因，但在煤工塵肺的進展過程中容易出現(xiàn)多種并發(fā)癥和繼發(fā)癥而使病情惡化以致死亡。流行病學調查顯示我國的煤工塵肺患者死因中腦血管病已上升為第三位。慢性持續(xù)缺氧是煤工塵肺患者特征性的病理生理改變，隨著對煤工塵肺認識的逐漸較深，人們發(fā)現(xiàn)其在腦血

2、管疾病的發(fā)病機制中起著重要作用，而且它也是一個可控制的因素。由于煤工塵肺患者的慢性持續(xù)缺氧需較長時間才能導致腦血管病等較嚴重的并發(fā)癥，故在人類進行煤工塵肺并發(fā)腦血管病的發(fā)病機制的前瞻性研究比較困難，且臨床研究存在許多干擾因素，使得很多研究在人體有一定的局限性，所以研制煤工塵肺動物模型對于闡明煤工塵肺對腦血管的影響及其機制非常重要。本實驗旨在建立理想的煤工塵肺大鼠模型，研究煤工塵肺對血壓及腦組織結構的影響，探討煤工塵肺大鼠高血壓的發(fā)生機制

3、及其并發(fā)腦血管病的危險因素，以期為煤工塵肺患者預防腦血管疾病提供必要的實驗依據(jù)。 方法： 1．煤工塵肺鼠模型的制備：取健康3月齡雄性Wistar大鼠155只，隨機選取15只進行預實驗，其中10只大鼠用10％水合氯醛(300mg/kg)腹腔麻醉，然后行氣管插管，將顆粒直徑＜5μ m的煤粉塵配成50g/L的生理鹽水懸液，灌入煤塵生理鹽水懸1ml，然后繼續(xù)飼養(yǎng)，于染塵前取5只未染塵大鼠和于染塵第2、4周分別取5只染塵大鼠取腹

4、主動脈血行血氧檢測，取肺組織做HE染色病理切片觀察肺組織結構的變化；然后將余下大鼠隨機分為2組，即對照組和煤工塵肺(CWP)組，每組70只。用10％水合氯醛(300mg/kg)腹腔麻醉，然后行氣管插管，CWP組灌入煤塵生理鹽水懸1ml，對照組灌入1ml生理鹽水。實驗時間為20周。 2．大鼠尾動脈血壓的測量(尾套管法)：測血壓一般在上午，每2周測血壓一次。大鼠尾動脈血壓測量方法參照大鼠尾壓測量儀使用說明書，每只大鼠測3次，取平均

5、值。 3．血氣分析、血管緊張素Ⅱ和兒茶酚胺測定：兩組分別取10只于染塵第0、2、4、6、8、16、20周腹腔麻醉后，解剖開腹，用血氣采血針取腹主動脈血0.5ml，作血氧分壓檢測。然后取1ml下腔靜脈血放于預冷的抑酶劑抗凝管中，搖勻，離心，分離血漿，-20℃保存。使用放射免疫試劑盒測定血管緊張素Ⅱ(AngⅡ)。取1ml下腔靜脈血放于普通采血管中(不含任何試劑)，離心，分離血清，-20℃保存。使用ELISA試劑盒測定兒茶酚胺(CA)

6、。 4形態(tài)學實驗檢測：實驗結束時處死大鼠，取肺組織和腦組織做HE染色病理切片觀察肺組織和腦組織結構的變化。 結果： (1)建模結果：預實驗中，染塵前大鼠動脈血氧分壓95.1-101.3mmHg，染塵后大鼠動脈血氧分壓85.8-90.2mmHg，與染塵前相比血氧分壓明顯降低，雖然未達到低氧血癥標準，但已經(jīng)是慢性缺氧狀態(tài)。染塵2周病理可見肺泡壁及細支氣管管壁有炎細胞浸潤，主要為巨噬細胞及淋巴細胞，部分肺泡腔內(nèi)可見吞噬

7、了煤塵的肺泡巨噬細胞及煤塵聚集形成的煤斑或結節(jié)，病灶周圍部分肺泡腔擴大，含氣增加；染塵4周可見炎細胞浸潤增加，吞噬了煤塵的肺泡巨噬細胞增加及煤塵聚集形成的煤斑或結節(jié)增多，病灶肺氣腫明顯，這符合煤工塵肺的病理特點。因此，從肺組織病理改變和慢性缺氧狀態(tài)來看此模型符合人類煤工塵肺的診斷標準。 (2)大鼠行為學變化：在實驗中，觀察到CWP組部分大鼠肢體無力，爬行打轉的表現(xiàn)。 (3)形態(tài)學實驗結果：①肺組織病理形態(tài)學觀察：對照組，

8、肺組織正常；染塵2周病理可見肺泡壁及細支氣管管壁有少量炎細胞浸潤，主要為巨噬細胞及淋巴細胞，部分肺泡腔內(nèi)可見吞噬了煤塵的肺泡巨噬細胞及煤塵聚集形成的煤斑或結節(jié)，病灶周圍部分肺泡腔擴大，含氣增加；染塵4和6周可見炎細胞浸潤增加，吞噬了煤塵的肺泡巨噬細胞增加及煤塵聚集形成的煤斑或結節(jié)增多，病灶肺氣腫明顯；染塵8、16、20周可見少量肺纖維化形成。②腦組織病理形態(tài)學觀察：光鏡下，對照組和染塵2周時，神經(jīng)元以及神經(jīng)膠質細胞形態(tài)均正常；染塵4周和

9、6周時，可見血管壁內(nèi)皮細胞間隙的增加，小膠質細胞聚集；染塵8周、16周、20周時，可見膠質細胞吞噬神經(jīng)元，神經(jīng)元壞死、減少，篩網(wǎng)狀軟化灶。 (4)大鼠尾動脈收縮壓測量結果：CWP組大鼠收縮壓逐漸升高，從第2周開始顯著升高，第2、4、8、16、20周其收縮壓分別升高了10 mmHg(P＜0.05)、21.6mmHg(P＜0.05)、26.8 mmHg(P＜0.05)、29.8 mmHg(P＜0.05)、43.8 mmHg(P＜0.

10、05)、42.5 mmHg(P＜0.05)。實驗后兩組大鼠比較，CWP大鼠較對照組大鼠收縮壓明顯升高(P＜0.05)。 (5)血氣分析、血管緊張素Ⅱ和兒茶酚胺測定：CWP組動脈氧分壓顯著低于對照組，AngⅡ和CA高于對照組；隨著時間的延長，動脈血氧分壓趨于降低， AngⅡ和CA趨于增高。 結論： (1)本實驗建立的煤工塵肺鼠模型符合人類煤工塵肺的病理特點，可以滿足煤工塵肺基礎研究的需要。 (2)煤工塵