留兰香油对吸烟/脂多糖引起的大鼠COPD合并肺纤维化α-SMA表达的影响

(整期优先)网络出版时间:2017-06-16
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留兰香油对吸烟/脂多糖引起的大鼠COPD合并肺纤维化α-SMA表达的影响

黄梦珊1夏锦芳1王砚2唐法娣2

(1浙江大学医学院附属儿童医院浙江杭州310003)(2浙江大学医学院呼吸药物研究实验室浙江杭州310058)

【摘要】目的:观察留兰香油对吸烟和脂多糖引起的大鼠慢性阻塞性肺疾病(COPD)合并肺纤维化α-SMA表达的影响。方法:SD大鼠随机分为五组:①正常对照组;②COPD合并肺纤维化模型组;③留兰香油30mg·kg-1组;④留兰香油100mg·kg-1组;⑤留兰香油300mg·kg-1组。反复被动吸烟和气道内滴入脂多糖12周建立大鼠COPD合并肺纤维化模型,留兰香油灌胃治疗4周。碱水解法测定肺组织羟脯氨酸(HYP)含量,ELISA检测肺组织中TGF-β1含量,免疫组化法测定肺组织α-SMA表达水平。结果:留兰香油30和300mg·kg-1组羟脯氨酸含量明显降低;留兰香油30、100和300mg·kg-1组能够明显降低肺内TGF-β1含量;留兰香油30和300mg·kg-1组α-SMA表达较模型组明显减弱。结论:留兰香油可能通过降低TGF-β1含量来减少肌成纤维细胞α-SMA表达,使胶原沉积减少,对纤维化有一定作用。

【关键词】留兰香油;COPD;肺纤维化;吸烟;脂多糖;α-平滑肌肌动蛋白

【中图分类号】R563.3【文献标识码】A【文章编号】2095-1752(2017)16-0139-02

慢性阻塞性肺疾病(chronicobstructivepulmonarydisease,COPD)是以不完全可逆的气流受限和严重的气道炎症反应为特征的一类肺部疾病,其气流受限通常呈进行性发展,香烟暴露是最关键的因素之一。COPD发展到后期出现肺气肿和肺纤维化的双重病理损害,可呈现预后差、死亡率高的特点。

留兰香油是从留兰香的茎叶中提取的挥发油,经气相色谱分析其主要成分为柠檬烯42.43%,葛缕酮35.37%,辛醇4.70%,二氢香芹酮2.27%。本实验通过反复被动吸烟和气道内滴入脂多糖12周建立大鼠COPD合并肺纤维化模型,探讨留兰香油疗效及可能的作用机制。

1.材料与方法

1.1动物与试剂

清洁级SD大鼠,浙江省实验动物中心提供。香烟:万宝路;脂多糖(LPS,EsherichiacoliO111:B4),美国Sigma公司;留兰香油:本实验室提供;羟脯氨酸试剂盒(HYP):南京建成生物工程研究所;大鼠TGF-β1ELISA试剂盒:上海西唐生物科技有限公司;鼠α-SMA抗体:美国Abcam公司。

1.2模型建立

除正常组大鼠外,其余组大鼠放入密闭熏烟箱内,将香烟烟雾抽入,每周6天各熏40min(滴LPS当天除外),每次24支香烟。每隔2周气道内滴入LPS一次。持续12周。第13周开始给药并继续造模至第16周。

1.3检测方法

样本碱水解法测定羟脯氨酸(HYP)含量;ELISA测定TGF-β1含量;Envision免疫组化两步法α-SMA表达水平。

1.4统计学分析

采用SPSS13.0forwindows进行统计学分析,计量资料以x-±s表示。

2.实验结果

2.1留兰香油对大鼠COPD合并肺纤维化肺组织羟脯氨酸含量的影响

模型组大鼠肺组织羟脯氨酸(HYP)较正常组明显增高(P<0.001),留兰香油30和300mg·kg-1组与模型组相比羟脯氨酸含量明显降低(P<0.05,P<0.001)(表1)。

3.讨论

2005年cottin[1]首次提出了“CPFE(combinedpulmonaryfibrosisandemphysema)”综合征,即肺纤维化合并肺气肿综合征,通过HRCT观察到肺上部肺气肿和下部纤维化的病理变化,并推测肺气肿和纤维化是通过共同的环境刺激或者基因易感性因素发病,而香烟暴露在这其中起到一个主要的作用,CPFE可出现在吸烟相关的间质性肺疾病病人身上,以及吸烟相关的肺气肿病人身上。本实验室前期研究中证实,留兰香油对博莱霉素致小鼠肺纤维化有干预作用,能够降低α-SMA表达[2],但在COPD合并肺纤维化中对α-SMA作用却未见报道,本文利用吸烟和脂多糖的方法建立大鼠COPD合并纤维化模型,观察其疗效,进而明确留兰香油在肺纤维化过程中可能的作用机制。

肌成纤维细胞(myofibroblasts)是肺纤维化过程中的首要效应细胞,特异性表达α-SMA,其持续生成被认为是纤维化不断发展的原因。TGF-β作为最强大的致纤维化生长因子,主要是通过以下两方面参与纤维化过程[3]:(1)趋化刺激成纤维细胞和巨噬细胞产生TNF-α,PDGF,CTGF等生长因子,促使成纤维细胞增殖,刺激其向肌成纤维细胞表型转化,并抑制肌成纤维细胞凋亡。(2)刺激成纤维细胞合成细胞外基质,同时减少细胞外基质金属蛋白酶(MMPs)的合成,增加基质金属蛋白酶抑制剂(TIMPs)表达。同时肌成纤维细胞亦具有炎症细胞特性,可合成TGF-β等因子,加重和延续纤维化病程。

留兰香油30、100和300mg·kg-1组均能够明显降低大鼠肺组织TGF-β1含量,留兰香油30和300mg·kg-1组能够明显降低大鼠羟脯氨酸含量和肌成纤维细胞α-SMA表达。以上结果提示留兰香油可能通过降低TGF-β1含量,减少肌成纤维细胞的合成,对纤维化过程起作用。

【参考文献】

[1]CottinV,NunesH,BrilletP-Y,etal.Combinedpulmonaryfibrosisandemphysema:adistinctunderrecognisedentity[J].EurRespirJ,2005,26(4):586-593.

[2]黄梦珊,刘君波,苏璇等.留兰香油对博莱霉素致小鼠肺纤维化的干预作用及α-SMA表达的影响[J].中国药学杂志,2012,47(7):504-512.

[3]BARTRAMU,SPEERCP.TheRoleofTransformingGrowthFactorinLungDevelopmentandDisease[J].Chest,2004,125(2):754-765.

基金项目:浙江省中医药科技计划重点项目2008ZA014

作者简介:黄梦珊,女,硕士研究方向:肺纤维化发病机理