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目的
吸烟会导致肺部炎症反应从而造成肺损伤。E-选择素属于细胞粘附分子家族中的一员,它介导炎症部位早期白细胞沿血管内皮的滚动和粘附。白介素-8(IL-8)属于C-X-C亚族(a亚族)的趋化因子,在炎症反应中诱导白细胞趋化脱颗粒而起着很重要的作用。本实验通过自主开发的吸烟机建立大鼠吸烟模型,通过观察长期吸烟后大鼠肺部E-选择素和IL-8及其他相关炎性因子的表达水平,探讨其在吸烟所致的炎症反应中所起的作用和意义。
方法
56只雄性SD大鼠,体重90-110g。随机分为对照组和低(4支/d)、中(8支/d)、高(16支/d)3个剂量吸烟组,每组14只。采用自主开发的吸烟机给烟12周,对照组正常饲养。心尖取血处死后,取出肺组织称重,计算肺/体比。右侧肺组织行支气管肺灌洗,留取支气管肺灌洗液(BALF),进行白细胞计数及分类计数,放射免疫法检测灌洗液中IL-1β、IL-6、IL-8的含量。左侧肺组织用4%多聚甲醛液固定,石蜡包埋,切片,进行病理学观察及定量分析,免疫组化法检测肺血管内皮细胞E-选择素的表达。
结果
1.大鼠肺/体比
吸烟组肺/体比与对照组相比,差异无统计学意义,各剂量组之间肺/体比无显著差异(P>0.05)。
2.大鼠肺组织形态学定量分析
与对照组平均肺泡间隔(MLI)相比,低剂量吸烟组无显著性差异(P>0.05)。中、高剂量吸烟组MLI均明显升高,差异有统计学意义(P<0.01)。与对照组平均肺泡数(MAN)相比,低剂量吸烟组无明显差异(P>0.05),中、高剂量吸烟组MAN均显著降低,有统计学差异(P<0.05)。
3.大鼠BALF中白细胞计数及分类计数
BALF中白细胞计数结果显示,各剂量吸烟组白细胞总数均高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。中、高剂量组BALF中中性粒细胞显著升高(P<0.01),肺泡巨噬细胞显著降低(P<0.05),低剂量组与对照组相比无统计学差异。
4.大鼠BALF中IL-1β、IL-6的含量
各组间BALF中IL-1β、IL-6的含量无统计学差异。
5.大鼠BALF中IL-8的含量
与对照组相比,各剂量吸烟组BALF中IL-8的含量均显著升高(P<0.01),并随吸烟剂量的增加而升高。中剂量组BALF中IL-8的含量与中性粒细胞数呈显著正相关(R=0.88,P<0.01)。
6.大鼠肺血管内皮细胞E-选择素的表达
各剂量吸烟组肺血管内皮细胞E-选择素的表达均显著高于对照组(P<0.01),有统计学差异。中剂量组肺血管内皮细胞E-选择素与中性粒细胞数呈显著正相关(R=0.673,P<0.05)。
结论
1.长期吸烟导致大鼠肺组织形态学发生改变,肺泡平均直径增加,肺泡密度降低,近于慢性肺气肿样形态学改变。
2.长期吸烟导致大鼠气道中白细胞总数升高,以中性粒细胞增高为主,提示长期吸烟可导致以中性粒细胞为主的大量炎症细胞在气道中的聚集,产生炎症反应。
3.长期吸烟导致气道炎症介质IL-8和E-选择素的表达升高,提示吸烟可导致气道产生炎症反应,IL-8和E-选择素参与了其炎症过程。