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目的慢阻肺(COPD)患病率上升已成严重的公共卫生问题,该病主要机理为肺部慢性炎症,现无理想的治疗药物。羟基红花黄色素A(HSYA)为红花有效成分,预试发现它可抑制COPD大鼠炎症损伤及小鼠肺纤维化与TGF-β1表达上调、抑制TNF-α引发细胞炎症因子表达升高。本课题观察HSYA抑制COPD大鼠肺部炎症信号转导、细胞因子表达异常、炎症损伤及组织重构的药效,探索HSYA缓解烟熏-脂多糖诱发的大鼠慢性阻塞性肺病不同时间损伤的作用和HSYA缓解TGF-β1诱导NIH/3T3细胞的活化作用,探索HSYA缓解COPD慢性炎症和肺纤维化的机制,为开发抗COPD的新药提供依据。方法1.动物实验:以烟熏-脂多糖刺激wistar大鼠建立COPD模型。120只wistar大鼠按体重分层随机分为12组(N=10):2周正常对照组、2周COPD组、2周COPD+35mg/kg HSYA低剂量组、2周COPD+70mg/kg HSYA高剂量组;3周正常对照组、3周COPD组、3周COPD+35mg/kg HSYA低剂量组、3周COPD+70mg/kgHSYA高剂量组;4周正常对照组、4周COPD组、4周COPD+35mg/kg HSYA低剂量组、4周COPD+70mg/kg HSYA高剂量组。病理切片HE染色在光学显微镜下观察各组大鼠肺组织结构; Masson染色光镜下观察各组大鼠肺组织及微小气管形态改变及胶原沉积情况;用酶联免疫吸附测定法(ELISA)检测各组大鼠肺泡灌洗液(BALF)中TNF-α、 IL-1β、 IL-6和TGF-β1的蛋白表达水平,用免疫组化的方法来检测各组大鼠肺组织中核因子p65和α-SMA的水平。2.细胞实验:以TGF-β1诱导NIH/3T3细胞的活化为细胞模型,细胞分8组:正常对照组、 HSYA对照组、 TGF-β1组、 TGF-β1+0.5μmol/L HSYA组、TGF-β1+1μmol/L HSYA组、 TGF-β1+2μmol/L HSYA组、 TGF-β1+2μmol/LSB-431542组和TGF-β1+2μmol/L SB-431542+2μmol/L HSYA组。采用四甲基偶氮唑蓝(MTT)法检测各组细胞的增殖情况;细胞划痕实验观察各组细胞的迁移情况。结果1、动物实验: HE染色结果:显微镜下可见三个时间点的正常对照组大鼠的肺泡壁薄,肺泡腔清晰可见、结构完整,肺间质无炎症细胞浸润,细支气管无分泌物;与同一时间点的正常对照组相比,三个时间点COPD组肺组织HE染色光学显微镜下观察到均有炎性细胞浸润明显、细支气管渗出明显、肺泡壁增厚,三个时间点的COPD组相比较,2周COPD组的炎细胞浸润比3周COPD组和4周COPD组较明显,而肺泡壁增厚的情况随着烟熏时间的增加而逐渐加重,4周COPD组最为明显;与同一时间点的COPD组相比不同剂量的HSYA给药组的这些损伤均可见减轻,其中COPD+70mg/kg HSYA高剂量组改善情况比COPD+35mg/kg HSYA低剂量组改善情况较明显。Masson染色结果:同一时间点的各组相比, COPD组与正常对照组比较, COPD组的Masson染色小气道周围胶原沉积明显增加,三个时间点的COPD组的小气道周围胶原沉积随着烟熏时间增加而逐渐增加;与同一时间点的COPD组相比,给予不同剂量的HSYA后炎症因子的高表达均受到抑制,其中COPD+70mg/kg HSYA高剂量组改善情况比COPD+35mg/kg HSYA低剂量组改善情况较明显。 ELISA法检测肺泡灌洗液结果:同一时间点的各组相比, COPD组与正常对照组比较, COPD组的肺泡灌洗液中炎症细胞因子IL-6、 IL-1β、 TNF-α和TGF-β1水平均明显升高(p均<0.001),三个时间点的COPD组的肺泡灌洗液中炎症细胞因子IL-6、 IL-1β、TNF-α和TGF-β1水平随着烟熏时间增加而逐渐升高;与同一时间点的COPD组相比,给予不同剂量的HSYA后炎症因子的高表达受到抑制,其中COPD+70mg/kg HSYA高剂量组改善情况比COPD+35mg/kg HSYA低剂量组改善情况较明显。免疫组化结果:同一时间点的各组相比, COPD组与正常对照组比较, COPD组的p65和α-SMA的水平均明显升高(p均<0.001),且三个时间点的COPD组p65和α-SMA的水平均随烟熏时间增加而逐渐升高;与相应时间点的COPD组相比,给予不同剂量的HSYA后炎症因子的高表达受到抑制,其COPD+70mg/kg HSYA高剂量组改善情况比COPD+35mg/kg HSYA低剂量组改善情况较明显。2、细胞实验: TGF-β1作用于NIH/3T3细胞24h、48h、72h,四甲基偶氮唑蓝(MTT)法观察结果表明:与相应时间点的正常对照组相比,各时间点的TGF-β1组细胞的OD570nm值均明显升高(p均<0.01),而各时间点的TGF-β1+HSYA各组细胞的OD570nm值升高均较TGF-β1组细胞为低(p均<0.05);并且各时间点的TGF-β1+2μmol/L SB-431542组的结果亦见此倾向。在TGF-β1作用于NIH/3T3细胞2h、4h、8h、12h、24h时,与同一时间点的正常对照组相比,各时间点的TGF-β1组细胞迁移距离均明显增加(p均<0.001),各时间点的TGF-β1+2μmol/L SB-431542+2μmol/L HSYA组细胞迁移的距离增加均较TGF-β1组低(p均<0.001), TGF-β1+2μmol/L SB-431542组也见此倾向。可见在不同的时间点,受试不同浓度的HSYA组均可抑制TGF-β1诱导的细胞增殖和细胞迁移。结论1、HSYA可以缓解COPD大鼠肺部损伤COPD早期炎症细胞浸润和COPD晚期肺纤维化等的改变。2、HSYA对COPD大鼠的炎症细胞因子表达升高、小气道胶原沉积增加,p65和α-SMA的水平升高有抑制作用。3、HSYA可抑制TGF-β1诱导NIH/3T3细胞活化作用且此药效呈现较明显的时效关系和量效关系。