肺減容術(shù)對(duì)肺氣腫兔肺組織結(jié)構(gòu)和小氣道炎癥影響的研究.pdf

1、慢性阻塞性肺疾病(COPD)是一種常見(jiàn)的氣流受限不完全可逆、呈進(jìn)行性發(fā)展的疾病。由于其患病人數(shù)多，死亡率高，社會(huì)經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)重，己成為重要的公共衛(wèi)生問(wèn)題之一。當(dāng)前，COPD己在全球范圍內(nèi)居死亡原因的第四位。COPD與慢性支氣管炎和肺氣腫密切相關(guān)。肺氣腫在病理學(xué)上表現(xiàn)為肺部終末細(xì)支氣管遠(yuǎn)端氣腔出現(xiàn)異常持久的擴(kuò)張，并伴有肺泡壁和細(xì)支氣管的破壞而無(wú)明顯纖維化。但其發(fā)病機(jī)制目前尚未完全明了。構(gòu)建肺氣腫動(dòng)物模型有助于肺氣腫發(fā)病機(jī)制的研究。肺減容術(shù)(1

2、ungvolumereductionsurgery,LVRS)是近來(lái)興起的重度肺氣腫外科治療方法，臨床研究證明這種方法可改善患者的呼吸困難癥狀并提高生活質(zhì)量。但以往的研究多集中于對(duì)肺實(shí)質(zhì)本身或呼吸肌、胸壁以及心血管功能的臨床觀察，缺乏客觀的應(yīng)用基礎(chǔ)研究。許多問(wèn)題目前尚有爭(zhēng)議，如LVRS是單側(cè)還是雙側(cè)更佳?對(duì)重度肺氣腫患者施行肺葉切除是否應(yīng)歸入LVRS?LVRS需切除多少肺容量療效最佳?而且，對(duì)LVRS后小氣道炎癥與結(jié)構(gòu)重塑的變化研究甚少

3、。目前認(rèn)為L(zhǎng)VRS只是一種姑息減狀手術(shù)，如何鞏固LVRS的療效，阻止LVRS后肺氣腫的繼續(xù)發(fā)展是當(dāng)今醫(yī)學(xué)界面對(duì)的新課題與研究熱點(diǎn)。根據(jù)肺氣腫發(fā)病的可能機(jī)制，阻斷氣道炎癥反應(yīng)、逆轉(zhuǎn)氣道結(jié)構(gòu)重塑和促進(jìn)肺泡的修復(fù)是治療肺氣腫的重要途徑。近年來(lái)不少學(xué)者開(kāi)展了視黃酸(retinoicacid，RA)治療肺氣腫的實(shí)驗(yàn)和臨床研究，但其療效尚存在爭(zhēng)議，而且具體的作用機(jī)制尚不清楚，尤其是RA對(duì)LVRS后肺氣腫小氣道炎癥及結(jié)構(gòu)重塑作用如何，目前尚未見(jiàn)相關(guān)的

4、研究報(bào)告。 為探討LVRS對(duì)肺組織結(jié)構(gòu)和小氣道炎癥的影響及LVRS術(shù)后小氣道炎癥的繼續(xù)治療方法，本課題以LVRS治療肺氣腫為中心，從以下幾個(gè)方面進(jìn)行深入研究：1.分別采用煙熏、氣管內(nèi)滴注木瓜蛋白酶以及聯(lián)合煙熏加氣管內(nèi)滴入木瓜蛋白酶的方法建立兔肺氣腫動(dòng)物模型，從影像學(xué)、功能學(xué)和組織病理學(xué)等方面進(jìn)行評(píng)價(jià)，篩選出有效、穩(wěn)定并接近人類(lèi)肺氣腫的動(dòng)物模型，以滿足LVRS等肺氣腫外科應(yīng)用基礎(chǔ)研究的需要；2.對(duì)肺氣腫兔施行單側(cè)、雙側(cè)LVRS和肺

5、葉切除術(shù)，通過(guò)動(dòng)脈血?dú)夥治觥⒎喂δ?、肺組織病理學(xué)分析，探討LVRS對(duì)肺氣腫的療效及肺切除量對(duì)療效的影響，重點(diǎn)考察LVRS后肺功能和肺泡形態(tài)學(xué)的變化。同時(shí)比較單側(cè)、雙側(cè)LVRS和肺葉切除術(shù)的療效；3.采用組織病理學(xué)(HE和Masson染色)的方法，評(píng)價(jià)雙側(cè)LVRS對(duì)肺氣腫兔肺內(nèi)小氣道炎癥與結(jié)構(gòu)重塑的影響。4.通過(guò)酶聯(lián)免疫吸附實(shí)驗(yàn)、免疫組化、逆轉(zhuǎn)錄PCR、Western免疫印跡分析和凝膠電泳遷移率分析法(electrophoreticmob

6、ilityshiftassay，EMSA)檢測(cè)血清、支氣管肺泡灌洗液(bronchoalveolarlavagefluid，BALF)和肺組織內(nèi)炎癥細(xì)胞因子白介素(IL)-1β、IL-8、腫瘤壞死因子(TNF)-α和轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子(TGF)-β1的表達(dá)以及轉(zhuǎn)錄因子核因子(NF)-κB和活化蛋白(AP)-1的活性；5.初步探討全反式視黃酸(all-trans-retinoicacid，ATRA)對(duì)LVRS后肺氣腫小氣道炎癥與結(jié)構(gòu)重塑以及前述

7、炎癥細(xì)胞因子表達(dá)和轉(zhuǎn)錄因子活性的影響。 本課題的主要結(jié)果及結(jié)論如下：1.聯(lián)合應(yīng)用煙熏加氣管內(nèi)滴注木瓜蛋白酶的方法，不但可使兔小氣道和肺泡結(jié)構(gòu)受到破壞，氣道阻力增加、有效氣體交換減少，導(dǎo)致氣流阻塞和肺功能降低的典型的阻塞性肺氣腫變化(P＜0.01)，而且縮短了肺氣腫形成的時(shí)間。采用聯(lián)合煙熏加氣管內(nèi)滴注木瓜蛋白酶的方法可成功構(gòu)建類(lèi)似于人類(lèi)吸煙的兔實(shí)驗(yàn)性肺氣腫模型，供LVRS等肺氣腫的外科治療相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究。 2.通過(guò)術(shù)后血?dú)夥?/p>

8、析、肺功能檢測(cè)、病理觀察和肺泡形態(tài)定量分析，表明假手術(shù)及切除小量(12.5％)或大量(37.5％)肺組織的LVRS均不能明顯改善肺氣腫兔的肺功能及組織結(jié)構(gòu)(P＞0.05)；適量(25％)的單側(cè)LVRS、肺葉切除術(shù)和雙側(cè)LVRS均可有效地改善實(shí)驗(yàn)肺氣腫兔的肺功能及肺泡形態(tài)學(xué)(P＜0.05，P＜0.05，P＜0.01)；雙側(cè)LVRS的療效優(yōu)于單側(cè)LVRS(P＜0.05)，肺葉切除術(shù)與單側(cè)LVRS療效相似(P＞0.05)。 3.肺氣腫

9、氣道長(zhǎng)期慢性炎癥和修復(fù)可引起小氣道結(jié)構(gòu)重塑，二者同時(shí)導(dǎo)致肺功能降低(P＜0.01)；肺氣腫兔小氣道管腔內(nèi)以單核巨噬細(xì)胞(AM)和中性粒細(xì)胞(PMN)為主，而管壁以AM和淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)為主(P＜0.01)；雙側(cè)LVRS可顯著緩解小氣道炎癥及小氣道結(jié)構(gòu)重塑，使肺功能得以改善(P＜0.01)。4.肺氣腫兔IL-1β、IL-8、TNF-α和TGF-β1蛋白和mRNA表達(dá)水平非常顯著增高(P＜0.01)，說(shuō)明IL-1β、IL-8、TNF-α和TGF

10、-β1等細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò)參與了肺氣腫的發(fā)生發(fā)展過(guò)程。LVRS后IL-1β、IL-8、TNF-α和TGF-β1表達(dá)水平顯著降低(P＜0.01)。肺氣腫兔肺組織內(nèi)NF-κB和AP-1轉(zhuǎn)錄活性明顯增強(qiáng)(P＜0.01)，說(shuō)明NF-κB和AP-1等轉(zhuǎn)錄因子也參與了肺氣腫的發(fā)生發(fā)展過(guò)程，LVRS可使NF-κB和AP-1轉(zhuǎn)錄活性顯著減弱(P＜0.01)。細(xì)胞因子表達(dá)下調(diào)和轉(zhuǎn)錄因子活性減弱，可能是術(shù)后肺氣腫小氣道炎癥與結(jié)構(gòu)重塑部分逆轉(zhuǎn)的另一原因。