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目的:特发性肺纤维化是一种慢性、呈进展性的,常可致死的肺部疾病,其病理上以不明原因的肺实质纤维化为特点。肺实质的纤维化源于肺泡上皮的损伤和抗纤维化-促纤维化平衡失调的异常损伤修复,其与炎症细胞产生的不同细胞因子相关,在此基础之上将细胞因子分为Th1型和Th2型细胞因子。在IPF病人的肺实质中,免疫极化偏向Th2型细胞因子占主导优势,Th2型细胞因子(IL-4,IL-13)活化成纤维细胞,并诱导其产生细胞外基质。IL-4活化几种信号途径,如JAK/STAT6和胰岛素受体底物家族。在IL-4的刺激下,STAT6单体蛋白聚集到IL-4受体的α链,其641位酪氨酸被JAK1和/或JAK3磷酸化。磷酸化的STAT6二聚体移位进入细胞核内,同特异性的DNA结合位点结合,活化IL-4靶基因的转录。STAT6是Th2型应答的关键转录因子,但是目前关于STAT6在IPF中的报道很少。因此,试图通过复制大鼠肺纤维化模型,研究STAT6在博莱霉素诱导的大鼠肺纤维化中的表达情况和可能的机制。
方法:32口雌性wistar大鼠(体重200±50g)分为两个组,博莱霉素组24只(BLM组)和生理盐水对照组8只(NS组)。再将博莱霉素组按照时间随机分为1天、14天与28天组,每组8只,分别被命名为BLM1天组、BLM14天组、BLM28天组。通过腹腔注射博莱霉素(7.5mg/kg),造成大鼠肺纤维化,对照组腹腔注射等体积的生理盐水。分别在最后一次注射博莱霉素后的第1,14,28天处死博莱霉素组各8 K大鼠,在第28天处死对照组8只大鼠。接下来作下列检测:
(1)肺组织切片HE和masson染色;
(2)肺组织羟脯氨酸含量测定;
(3)STAT6蛋白在肺泡巨噬细胞和肺组织中的免疫组织化学染色;
(4)免疫组织化学检测肺组织中Ⅰ型胶原蛋白的表达;
(5)免疫印迹检测肺组织中磷酸化STAT6的表达;
(6)测定支气管肺泡灌洗液中IL-4水平。
结果:
(1)在经博莱霉素处理后的第1天,肺组织中有大量的炎症细胞浸润,肺泡间隔增厚,肺泡腔消失;14天后,出现胶原增殖;在28天时,稳定的肺纤维化形成,masson染色见大量绿色胶原纤维。肺纤维化评分,第28天评分较第1和14天高(P<0.05)。
(2)在BLM组,第1、14、和28天组肺组织羟脯氨酸含量高于对照组(P<0.01)。第28天肺组织中羟脯氨酸含量高于第1、14天组(P<0.05)。
(3)经博莱霉素处理后的第1天,大鼠肺泡巨噬细胞和肺组织中STAT6蛋白的表达开始升高。在第28天时,表达量有轻微下降。
(4)博莱霉素组第1和14天时肺组织中磷酸化STAT6的表达较对照组和博莱霉素组28天时高。在14天时显著升高。
(5)博莱霉素组第1、14天时肺泡灌洗液中IL-4水平较对照组升高(P<0.01),28天时和对照组无明显差别。
(6)博莱霉素组内可见Ⅰ型胶原在肺泡上皮细胞、气道纤毛上皮细胞和纤维化病灶中的成纤维细胞中表达。在第1、14和28天,肺组织中Ⅰ型胶原蛋白的表达较对照组升高(P<0.01)。
结论:IL-4反映了肺纤维化形成的急性期时相。肺泡巨噬细胞和/或肺组织中STAT6和磷酸化STAT6的表达与肺泡灌洗液中IL-4水平升高相关。STAT6和磷酸化STAT6的表达可能在肺纤维化的发病机制中具有重要作用。