论文部分内容阅读
目的:探讨FIZZ1(Found in Inflammatory Zone1)在吸烟所致大鼠COPD模型肺组织内的表达及其与COPD慢性气道炎症的相关性,以进一步阐明COPD的发病机制。方法:(1)实验动物及分组:选用70只全雄性Wistar大鼠(体重在150-200g),随机平均分为对照组及COPD模型组,每组按制模时间分为3w、4w、8w、12、16w、20w、24w七个亚组,每个亚组5只。(2)造模方法:采用吸入香烟烟雾制造大鼠COPD模型。具体作法:将模型组大鼠置于一个100×80×80厘米密闭箱内进行被动吸烟,每日两次,每次1小时,2次间隔6h以上,每次使用12支香烟,持续六个月,建立吸烟致大鼠COPD模型。正常对照大鼠除不予以被动吸烟外,置于相同条件下饲养。(3)标本采集及检测方法、观察指标①收集左侧支气管肺泡灌洗液(BALF)进行细胞分类计数。②HE染色观察大鼠肺组织病理改变。③ELISA法定量检测对照组及模型组不同时间点肺泡灌洗液及血清中IL-4、TNF-α的动态变化。④免疫组织化学法定性分析、Western Blot定量检测对照组及模型组大鼠肺组织中FIZZ1蛋白在不同时间表达的动态变化。结果:(1)COPD大鼠造模成功: HE染色显示对照组大鼠各时间点肺组织未见明显差异,无明显病理变化。模型组第3周开始即出现符合人类COPD的病理形态学改变,第12周至第16周期间炎症反应最重,第20周之后炎症反应呈慢性过程,并逐渐出现肺内呼吸性细支气管、肺泡管、肺泡囊及肺泡扩大,肺泡壁部分断裂、融合形成肺大泡。(2)BALF细胞分类计数:模型组大鼠BALF中炎症细胞总数、中性粒细胞绝对数、淋巴细胞绝对数与对照组比较,在第3、4周无统计学差异,之后其余各时间点均显著高于对照组(P均<0.05),并从第4周开始随着COPD病情的进展而逐渐增多。而模型组的巨噬细胞绝对数在第3周即显著高于对照组,一直持续增高至第24周(P均<0.05)。中性粒细胞百分比模型组与对照组比较,在第3、4、8周无统计学差异,之后其余各时间点均显著高于对照组(P均<0.05),模型16周、20周、24周组尤为显著。模型组和对照组的单核巨噬细胞百分比及淋巴细胞百分比在第3、4周无统计学差异,之后模型组随着造模时程的推移其表达呈下降趋势。(3)不同时间点肺泡灌洗液及血清中IL-4、TNF-α的动态变化:BALF中模型组的IL-4浓度在第3周、16周、20周、24周相比对照组轻度升高,在第8周轻度下降,其余时间点两组之间没有显著性差异。血清中模型组IL-4在第4周、第8周低于对照组,第20周浓度轻度升高,其余时间点两组之间没有显著性差异。BALF中模型组的TNF-α在第3周开始即显著高于对照组,之后其表达逐渐增强,并在第16周、20周、24周持续维持峰值浓度(P<0.05)。血清中模型组TNF-α的浓度在第3周、4周、12周、24周相比对照组升高,其余时间点两组之间没有显著性差异。(4)免疫组织化学分析发现,在正常对照组,FIZZ1蛋白表达较弱,主要分布于支气管上皮细胞、肺泡上皮细胞、肺血管内皮细胞及肺泡巨噬细胞,呈散在分布。在模型组,FIZZ1蛋白表达显著增强,除聚集于支气管上皮细胞、肺泡上皮细胞、肺血管内皮细胞及肺泡巨噬细胞等炎症细胞外,在大鼠各级细支气管上皮细胞出现明显损伤,支气管平滑肌层的增生肥大,细胞外基质的沉积和肌成纤维细胞增生,粘膜下层纤维化,杯状细胞增殖,及粘液腺上皮化生等气道重构处,亦可以见到FIZZI蛋白表达相对较强。(5)Western blot进一步证实了免疫组化的检测结果,模型组大鼠在第3周、第12周与对照组相比无统计学意义(P>0.05),第4周模型组相比对照组轻度下降,之后FIZZ1蛋白在肺组织内的表达随着炎症反应的加剧而逐渐增强,并在第20周达到峰值(P<0.05),第24周稍有回落,但仍高于对照组。(6)COPD模型组大鼠肺组织内FIZZ1蛋白与BALF中的白细胞总数及中性粒细胞、巨噬细胞、淋巴细胞绝对数呈正相关,并随着其细胞数量的增加,FIZZ1蛋白的表达呈上升趋势(r分别=0.585,0.357,0.535,0.578,P均<0.05)。FIZZ1的表达水平与BALF中IL-4、TNF-a浓度呈正相关(r分别=0.359,0.561,P均<0.05),与血清中TNF-a浓度呈负相关(r=—0.90,P<0.05),与血清中IL-4浓度无显著相关性(P>0.05)。结论:1采用吸入香烟烟雾24周制造大鼠COPD模型,所建模型符合人类COPD特点,提示COPD模型制造成功。2FIZZ1蛋白随着COPD病情的进展,其表达水平也随之明显增高,在第20周达到峰值,且主要分布于支气管上皮细胞、肺泡上皮细胞、肺血管内皮细胞、肺泡巨噬细胞、支气管平滑肌层及纤维化的肺间质。提示FIZZ1作为一种肺组织特异性表达的炎症介质,参与了COPD炎症反应的发生与发展。3FIZZ1表达水平的升高可能促进了中性粒细胞、巨噬细胞、淋巴细胞在气道内的聚集,并促使其合成和分泌IL-4、TNF-a等炎性介质。