百草枯致肺纤维化机制及其治疗研究进展

百草枯（paraquat,PQ）是一种高效接触性除草剂,接触土壤后快速分解,自1962年发现以来已被世界许多国家运用于农业生产。PQ中毒可引起多脏器的损害。由于肺脏对百草枯的主动摄取与聚集作用,故肺脏为其主要靶器官。     

大鼠肺纤维化细胞凋亡及Cathepsin B基因变化的关系

目的:检测大鼠肺纤维化时细胞凋亡及组织蛋白酶B(Cathepsin B,CB)基因的变化,探讨细胞凋亡和CB基因变化在肺间质纤维化中的意义。方法:将20只大鼠分为正常对照组及模型组,每组10只,应用末端原位杂交(TUNEL)、RT-PCR、免疫组化技术检测博莱霉素致肺间质纤维化大鼠肺组织细胞凋亡、CB mRNA水平及蛋白表达的变化。结果:模型组大鼠肺组织中细胞凋亡指数为(13．7±3．4)%,对照组为(1．9±0．3)%,两组比较差异有统计学意义(t=-11．03,P＜0．01);模型组CB蛋白表达为29．76±4．62,正常对照组为78．48±5．36,两组比较差异有统计学意义(t=23 713;P＜0．01);CB mRNA在模型组为0．9413±0．0592,正常对照组为0．4280±0．0161,两组比较差异有统计学意义(t为—26．447,P＜0．01)。结论:博莱霉素致大鼠肺间质纤维化时引起肺组织CB表达上调,启动肺组织细胞凋亡程序,在肺纤维化发生、发展中起到重要的作用。     

益气化瘀化痰方对肺纤维化大鼠的干预作用及其机制*

目的: 探讨益气化瘀化痰方对由博来霉素(BLM)诱导的大鼠肺纤维化的影响及其可能的机制。方法: 采用气管内一次性注射盐酸博来霉素5 mg/kg诱导制备肺纤维化大鼠模型。将60只SPF级SD大鼠随机分为正常对照组、模型对照组、阳性对照组、益气化瘀化痰方低浓度组(低浓度组)、益气化瘀化痰方中浓度组(中浓度组)和益气化瘀化痰方高浓度组(高浓度组),每组10只。各中药治疗组在造模4周后分别采用益气化瘀化痰方低、中、高浓度制剂(3.6 ml/(kg·d))灌胃,阳性对照组给予醋酸氢化可的松(3.6ml/(kg·d))灌胃,正常对照组和模型对照组给予同等体积的生理盐水(3.6 ml/(kg·d))灌胃,每日1次。12周后处死各组大鼠,取大鼠肺组织,称量肺质量并计算肺系数,HE染色观察组织形态学改变,Masson染色观察胶原纤维沉积情况;蛋白免疫印迹(Western blot)检测各组大鼠肺组织中转化生长因子-β1(TGF-β1)、锌指蛋白转录因子(Snail1)、E-钙黏蛋白(E-cadherin)、纤连蛋白(Fibronectin)等蛋白表达水平;实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测组织TGF-β1、Snail1、E-cadherin、Fibronectin等mRNA表达水平。结果: ①与模型组比较,各药物干预组肺系数均有降低(P＜0.05);②与空白组比较,模型组肺纤维化明显;各药物干预组与模型组比较,各治疗组肺间质胶原沉积减少,肺纤维化程度减轻;③治疗各组与模型组比较,各治疗组大鼠肺组织TGF-β1、Snail1、Fibronectin蛋白表达均明显减少(P＜0.05),E-cadherin蛋白表达明显升高(P＜0.05);④低、高浓度组与中浓度组比较,尤以中浓度组表达结果最显著(P＜0.05);⑤中药治疗各组与阳性组比较,表达结果优于阳性组(P＜0.05);mRNA表达与蛋白表达趋势一致。结论: 益气化瘀化痰方能显著治疗博来霉素所致的大鼠肺纤维化,其机理可能是通过下调TGF-β1调控TGF-β/Snail信号通路表达抑制大鼠的上皮细胞-间充质转化,而改善大鼠肺纤维化。     

小剂量辣椒素抗小鼠肺纤维化的作用及其机制

目的: 观察小剂量辣椒素(Cap)抗小鼠肺纤维化的作用是否与其激动瞬时电位感受器香草酸受体1(TRPV1)有关。方法: 实验设对照(CON)组、博莱霉素(BLM)组、Cap(0.5、1、2 mg/kg)剂量组及Cap (2 mg/kg)+ TRPV1受体阻断剂SB-452533(2.5 mg/kg)剂量组,每组n=12。BLM(3.5 mg/kg)气管注射诱导肺纤维化小鼠模型。造模后连续皮下注射给药21 d。血浆降钙素基因相关肽(CGRP)浓度采用ELISA法快速测定。肺组织病理变化和胶原沉积分别采用HE染色、Masson染色和免疫组化进行检测。肺组织α-CGRP、β-CGRP、I 型胶原(collagen I)、III 型胶原(collagen III)、E钙粘蛋白(E-Cadherin)、紧密连接蛋白-1(ZO-1)、波形蛋白(Vimentin)、α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)、TRPV1、磷酸化ERK1/2(p-ERK1/2)和真核翻译起始因子3a(eIF3a)mRNA及蛋白表达分别采用qPCR和(或)Western blot法检测。结果: 与BLM组相比,小剂量Cap给药21 d后,病理检查发现小鼠肺纤维化明显减轻;肺组织胶原表达明显下降(P＜0.05或P＜0.01);肺泡上皮细胞上皮间质转分化(EMT)明显受到抑制(E-Cadherin和ZO-1的表达明显升高(P＜0.05或P＜0.01)而Vimentin和α-SMA的表达明显降低(P＜0.05或P＜0.01));TRPV1和CGRP表达水平明显升高(P＜0.05或P＜0.01)而ERK磷酸化水平和eIF3a表达水平明显降低(P＜0.05或P＜0.01)。但当使用TRPV1受体阻断剂阻断TRPV1后,小剂量Cap逆转肺泡EMT、改善肺纤维化的作用被显著取消,同时CGRP表达水平又明显降低(P＜0.01)而p-ERK1/2和eIF3a的表达水平又明显升高(P＜0.01)。结论: 小剂量Cap能够逆转肺泡上皮细胞EMT、缓解肺纤维化。其机制可能与其激动TRPV1、促进CGRP释放,进而抑制ERK磷酸化和下调eIF3a的表达有关。     

罗格列酮联合地塞米松上调GR减缓博莱霉素诱导的大鼠肺纤维化

目的:探讨PPARγ配体罗格列酮联合糖皮质激素对博莱霉素诱导的大鼠肺纤维化的干预作用和对糖皮质激素受体(GR)表达的影响,为治疗肺纤维化提供新方向。方法:30只健康雄性SD大鼠随机分为对照组(C组)、模型组(M组)、罗格列酮干预组(R组)、地塞米松干预组(D组)、罗格列酮+地塞米松干预组(R+D组),每组动物6只。气管内注入博莱霉素(5 mg/kg)的方法构建大鼠肺纤维化模型,C组气管内注入同等量生理盐水作为对照;各组于造模24小时后分别给各组大鼠生理盐水、地塞米松、罗格列酮、罗格列酮+地塞米松灌胃干预;第21天以心腔抽血法处死,左肺做病理切片行HE及Masson染色观察肺纤维化情况、免疫组化测GR表达情况,右肺用比色法测羟脯氨酸(Hyp)含量。结果:(1)造模后第21天M组和R组体重均小于C组(P<0.01)但大于D组(P<0.01)。(2)M组肺组织Hyp含量较C组增高(P<0.01);R组和D组肺组织Hyp含量较M组减低(P<0.01),但高于R+D组(P<0.05)。(3)Masson染色示M组肺组织纤维化程度较C组增高(P<0.01),R组和D组肺纤维化评分较M组减低(P<0.01),但高于R+D组(P<0.05)。(4)M组GR表达较C组下降(P<0.01);R组和D组GR表达较M组增强(P<0.01),但低于R+D组(P<0.01)。结论:罗格列酮和小剂量地塞米松均可上调大鼠肺组织GR的表达减轻博莱霉素诱导的大鼠肺纤维化,罗格列酮对体重的影响明显小于地塞米松,二者联合使用有协同效应,提示罗格列酮和地塞米松联合有望成为治疗肺纤维化的新方法。     

博来霉素诱导大鼠与小鼠肺纤维化模型的评价

目的 采用一次性气管滴注不同剂量博来霉素诱导大、小鼠肺纤维化模型,明确其适宜造模剂量,并比较大、小鼠模型特征。方法 将30只SD大鼠随机分为空白组、博来霉素低剂量组(3 mg/kg, BL-L组),博来霉素高剂量组(5 mg/kg, BL-H组),每组各10只,30只C57BL/6J小鼠分组同上。观察动物每日精神、饮食等一般情况及每周体重变化,通过非束缚小动物肺功能测量仪检测动物的潮气量(tidal volume, TV)、每分钟通气量(minute ventilation, MV)、50%潮气量呼气流量(50%tidal volume expiratory flow, EF50),采用HE和Masson染色法观察肺组织病理学改变,采用羟脯氨酸(hydroxyproline, HYP)含量检测试剂盒测定肺组织羟脯氨酸含量。结果 (1)存活率和体重C57BL/6J小鼠BL-L组和BL-H组存活率分别为70%、80%,SD大鼠分别为70%、50%。第7天起,C57BL/6J小鼠BL-H组体重显著下降(P<0.05,P<0.01),SD大鼠BL-L组和BL-H组体重均显著下降(P...     

美国微生物学会会讯摘要

1.近来,对囊泡肺纤维化病(cystic fibrosis)患者的细菌群体研究发现,在生物膜中非致病菌可分泌信号,诱导周围的铜绿假单胞菌(又称绿脓杆菌)的毒力基因,引起肺部阻塞性病变.虽然早已了解生物膜中群体细菌的生物活性与浮游的细菌不同,但要证明这一点有一定技术上的问题.加拿大学者Surette等发展了一种技术将细菌混合接种于磁珠上,磁珠上已有不同组织特异的蛋白,形成生物膜后,可利用磁珠吸引法,将生物膜中的细菌与游离菌分离,转人微量孔培养板分析其特性.这一技术称为Magna Film.通过研究发现,口咽部的正常菌群可以启动绿脓杆菌的毒力基因,包括弹性酶和外毒素基因.诱导毒力基因的过程是由自身诱导素-2(autoinducer-2,AI-2)介导的,虽然绿脓杆菌自身不产生AI-2,但自患者痰中分离的咽正常菌群却可产生不等量的AI-2,因此口咽部正常菌群通过分泌信号可诱导绿脓杆菌的毒力基因.     

降钙素基因相关肽对肺纤维化大鼠肺组织eIF3a、p27表达的影响

目的：观察降钙素基因相关肽（CGRP）对肺纤维化大鼠肺组织真核翻译起始因子3a （eIF3a）、p27表达的影响,探讨CGRP在肺纤维化中的作用及机制。方法：雄性SD大鼠,体重180~220 g,随机分为3组（n=8）：对照组、博莱霉素组、博莱霉素+辣椒素组。采用气管内注射博莱霉素（5 mg/kg）诱导肺纤维化大鼠模型。造模前4 d大鼠皮下注射辣椒素（Capsaicin）（50 mg/kg·d）,造模后第28天处死动物,颈动脉采血ELISA法测定血浆CGRP含量。细胞实验分6组（n=9）：Control组,转化生长因子-β1（TGF-β1）组,CGRP （1、10、100 nmol/L）组,CGRP8-37 1 μmol/L和CGRP 100 nmol/L组。细胞用CGRP和（或） CGRP8-37预处理1 h,再用TGF-β1（5 ng/ml）处理48 h。5-溴脱氧尿嘧啶核苷（BrdU）法检测细胞增殖。免疫组化、real-time PCR和（或） Western blot检测eIF3a、p27、α-平滑肌肌动蛋白（α-SMA）、collagen Ⅰ mRNA及蛋白表达。结果：博莱霉素诱发肺纤维化动物肺组织eIF3a、α-SMA及Ⅰ胶原表达增高,CGRP及p27的表达明显降低。外源性CGRP可剂量依赖性的抑制TGF-β1诱导的肺成纤维细胞增殖,明显抑制eIF3a、α-SMA、Ⅰ胶原的表达,上调p27的表达,这些作用可以被CGRP阻断剂CGRP8-37所取消。结论：CGRP在博莱霉素诱导的肺纤维化中起着重要作用,可能通过抑制eIF3a、上调p27的表达而抑制肺成纤维细胞的增殖,进而抑制肺纤维化的形成与发展。     

PI3K/Akt信号通路与肺纤维化

肺纤维化(pulmonary fibrosis)是进行性、致命性的疾病。其致病机制不明,治疗效果差。PI3K/Akt信号通路主要与细胞的生长、增殖、分化、凋亡及血管形成等有关。近年来,随着对PI3K/Akt信号通路的深入研究,发现其活化后可激活下游中的一些因子参与肺纤维化,且与其他通路协同作用促进肺纤维化的形成。因此该通路有可能成为治疗肺纤维化的新靶点。将PI3K/Akt信号通路参与肺纤维化形成的研究进展作一综述。     

大鼠肺纤维化血小板源性生长因子、血小板源性生长因子—受体、转化生长因子—β、转化生长因子—β受体的表达

采用免疫组织化学方法观察实验性大鼠肺纤维化肺组织内转化生长因子（TGF－β）及其受体（TGF－βR）和血小板源性生长因子（PDGF）及其受体（PDGF－R）表达的变化。发现：（1）实验早期（1－3天）,TGF－β主要由单核巨噬细胞为主的炎症细胞所产生;7天以后直至实验结束（28天）,TGF－β阳性细胞主要为增生的间质细胞,TGF－βR的变化与之同步。（2）实验1－7天,病灶内单核巨噬细胞细胞PDGF染色呈强阳性反应,少量间质细胞呈阳性反应;14天以后,病灶内PDGF阳性的单核巨噬细胞减少,阳性间质细胞亦减少。PDGF－R的变化与PDGF相似。结果提示PDGF的主要来源是巨噬细胞,在肺纤维化的早、中期发挥重要作用,而TGF－β主要由间质细胞自身产生,在肺纤维化的中、后期发挥重要作用,促细胞外基质合成,使肺纤维化进行性进展。