全 文 :基金项目:国家自然科学基金(81360416);新疆医科大学第五附属医院科研创新基金(wfy2013007)
作者简介:刘桂桃(1970—),女,呼吸内科博士,硕士生导师,主任医师,主要从事职业病防治研究工作
通讯作者:哈木拉提·吾甫尔教授,E-mail:halmurat@ 263. net
doi:10. 11763 / j. issn. 2095-2619. 2014. 04. 003 ·论 著·
驱虫斑鸠菊对大鼠矽肺纤维化 TGF-β1、KL-6
和 CCL18 影响研究
刘桂桃1,2,王文玉2,哈木拉提·吾甫尔1,努尔买买提1,魏燕华1,王小华1,蔚文龙1,尹万斌1,武艳品1
1.新疆医科大学,新疆 乌鲁木齐 830054;2.新疆医科大学第五附属医院职业病防治科,830011
摘要:目的 观察新疆维吾尔药驱虫斑鸠菊(VAW)干预对矽肺纤维化模型大鼠转化生长因子 β1(TGF-β1)、Ⅱ型
肺泡细胞表面抗原(KL-6)和趋化因子配体 18(CCL18)的影响。方法 无特定病原体级雄性健康 Wistar大鼠随机
分为对照组、二氧化硅(SiO2)模型组和 VAW干预组共 3 组,每组 20 只。SiO2 模型组和 VAW干预组均予气管内滴
注 1. 0 ml质量浓度为 50. 0 g /L SiO2 混悬液造模,对照组气管内滴注 1. 0 ml生理氯化钠溶液。造模后 1 d,VAW干
预组雾化吸入 1. 0 ml质量分数为 20%VAW雾化吸入液,对照组大鼠雾化吸入 1. 0 ml生理氯化钠溶液,2 次 /d,共
14 d;SiO2 模型组不予雾化吸入处理。各组均于造模后的第 1、3、7 和 14 天在进行雾化吸入处理后分别处死 5 只大
鼠,采用免疫组化法检测肺组织中 TGF-β1 表达水平,血清酶联免疫吸附法检测 KL-6 和 CCL18 表达水平。结果
SiO2 模型组和 VAW干预组 TGF-β1 蛋白阳性表达水平均高于对照组(P < 0. 01);SiO2 模型组 TGF-β1 蛋白阳性表
达水平高于 VAW干预组(P < 0. 01)。不同染尘处理及不同处理时间 KL-6 和 CCL18 表达水平分别比较,差异均有
统计学意义(P < 0. 01),染尘处理与处理时间的交互效应有统计学意义(P < 0. 05)。染尘后第 14 天,SiO2 模型组
和 VAW干预组 KL-6 表达水平均高于对照组[(819. 6 ±272. 6)×103 U/L vs (252. 6 ±125. 6)×103 U/L,(658. 0 ±230. 3)
×103 U/L vs (252. 6 ±125. 6)×103 U/L,P < 0. 05],VAW干预组 KL-6 表达水平低于 SiO2 模型组[(658. 0 ± 230. 3)×
103 U /L vs (819. 6 ± 272. 6)× 103 U /L,P < 0. 05]。染尘后第 7 和 14 天时,SiO2 模型组 CCL18 表达水平分别高于对
照组和 VAW干预组[第 7 天:(86. 2 ± 23. 8)ng /L vs (41. 2 ± 16. 5)ng /L,(86. 2 ± 23. 8)ng /L vs (56. 6 ± 20. 7)ng /
L;第 14 天:(125. 9 ± 29. 7)ng /L vs (42. 8 ± 13. 6)ng /L,(125. 9 ± 29. 7)ng /L vs (94. 2 ± 23. 7)ng /L,P < 0. 05]。
染尘后第 14 天,VAW干预组 CCL18 表达水平高于对照组[(94. 2 ± 23. 7)ng /L vs (42. 8 ± 13. 6)ng /L,P < 0. 05]。
结论 VAW可能通过抑制肺组织中 TGF-β1 和血清中 KL-6、CCL18 水平升高,对大鼠矽肺纤维化产生一定的拮抗
作用。
关键词:驱虫斑鸠菊;矽肺;纤维化;转化生长因子 β1;Ⅱ型肺泡细胞表面抗原;趋化因子配体 18
中图分类号:R135. 2;R979. 3 文献标识码:A 文章编号:2095 - 2619(2014)04 - 0374 - 06
Effect of Vernonia athelmintica Willd on TGF-β1,KL-6 and
CCL18 in pulmonary fibrosis of silicosis rats
LIU Gui-tao* ,WANG Wen-yu,Hamulati·Wufuer,Nuermaimaiti,WEI Yan-hua,WANG Xiao-hua,
WEI Wen-long,YIN Wan-bin,WU Yan-pin
* Xinjiang Medical University,Urumqi,Xinjiang 830054,China
Abstract:Objective To research the effect of Vernonia athelmintica Willd (VAM),a Xinjiang Uygur medicine,on
TGF-β1,KL-6 and CCL18 in pulmonary fibrosis of silicosis rats. Methods Sixty health spectific pathogen free adult male
Wistar rats were randomly divided into control group,SiO2 model group and VAW intervention group,with 20 rats in each
group. The SiO2 model group and VAW intervention group was treated with 1. 0 ml 50. 0 g /L SiO2 lipopolysaccharide
suspension. The control group was treated with 1. 0 ml lipopolysaccharide sodium chloride physiological solution. One day
after the establishment of the models,the VAW intervention group was treated with 1. 0 ml / rat VAW (20%,mass frac-
tion)aerosol inhalation,and the control group was treated with 1. 0 ml / rat normal saline in the same way,twice a day for
14 days,while the SiO2 model group was not treated anymore. Animals were sacrificed at day 1,day 3,day 7 and day 14
after aerosol inhalation with 5 rats in each group at one time. The expressions of TGF-β1 of the lung tissue were detected by
immunohistochemical method. The expressions of KL-6 and CCL18 in serum were detected by enzyme-linked immuno-
assay. Results The TGF-β1 expression levels of SiO2 model group ands VAW intervention group were higher than that of
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the control group respectively (P < 0. 01). The TGF-β1 expression level of SiO2 model group was higher than that of the
VAW intervention group (P < 0. 01). There were significant statistical differences of KL-6 and CCL18 expressions among
each group with different doses or exposure time respectively (P < 0. 01)and statistical significance of interaction between
treatment groups and time points was discovered (P < 0. 05). After exposure for 14 days,KL-6 expression levels of SiO2
model group and VAW intervention group were higher than that of the control group respectively[(819. 6 ± 272. 6)× 103
U /L vs (252. 6 ±125. 6)×103 U /L,(658. 0 ±230. 3)× 103 U /L vs (252. 6 ± 125. 6)× 103 U /L,P < 0. 05],while KL-6
expression level of VAW intervention group was lower than that of the SiO2 model group [(658. 0 ± 230. 3)× 10
3 U /L
vs (819. 6 ± 272. 6)× 103 U /L,P < 0. 05]. After exposure for 7 and 14 days,CCL18 expression level of SiO2 model
group was higher than those of control group and VAW intervention group respectively[7th day: (86. 2 ± 23. 8)ng /L vs
(41. 2 ± 16. 5)ng /L,(86. 2 ± 23. 8)ng /L vs (56. 6 ± 20. 7)ng /L;14th day: (125. 9 ± 29. 7)ng /L vs (42. 8 ± 13. 6)
ng /L,(125. 9 ± 29. 7)ng /L vs (94. 2 ± 23. 7)ng /L,P < 0. 05]. After exposure for 14 days,CCL18 expression level of
VAW intervention group was higher than that of the control group [(94. 2 ± 23. 7)ng /L vs (42. 8 ± 13. 6)ng /L,P <
0. 05]. Conclusion VAW may inhibit the expression levels of TGF-β1,KL-6 and CC18. It may have antagonistic effect
on pulmonary fibrosis in rats with silicosis.
Key words:Vernonia athelmintica Willd;Silicosis;Fibrosis;Transforming growth factor-β1;Krebs von den lungen-6;
CC-chemokine ligand 18
矽肺病是尘肺病中最常见的一种职业病。虽然
目前有关矽肺纤维化治疗药物和方法的研究很多,如
经典的克矽平和汉防己甲素,现代前沿研究的吡非尼
酮、西地那非、伊马替尼和间充质干细胞等[1 - 4],但有
关确切的疗效尚有待于临床进一步验证。新疆维吾
尔药驱虫斑鸠菊(VAW)属菊目菊科斑鸠菊属植物,国
内主要分布在新疆维吾尔自治区和田县和云南省西
部,国外仅分布于印度和巴基斯坦等国家和地区。
VAW具有清热消肿、杀虫疗癣功效。传统用于治疗咽
喉肿痛、目赤肿痛和皮肤红肿痛,也可用于疥疮、疥癣
和皮肤白斑等疾病[5 - 6]。本研究采用 VAW 注射液雾
化吸入干预大鼠矽肺纤维化模型,通过观察大鼠肺组
织中转化生长因子(TGF)-β1、Ⅱ型肺泡细胞表面抗原
(KL-6)和趋化因子受体 18(CCL18)水平的变化,以探
讨 VAM对矽肺纤维化的防治作用和机制。
1 材料和方法
1. 1 材料
1. 1. 1 动物 无特定病原体级健康雄性 Wistar 大鼠
60 只[新疆医科大学第一附属医院实验动物部提供,
实验动物许可证号:SCXK(新)2011-0004],6 ~ 10 周
龄,体质量 200 ~ 300 g。动物饲养条件符合 GB
1495—2010《实验动物 环境及设施》有关要求:环境
温度 18 ~ 25 ℃,相对湿度 45% ~ 55%,动物自由饮水
摄食,饲料由新疆医科大学第一附属医院动物中心提
供。本研究经本单位动物伦理学委员会批准。
1. 1. 2 试剂和仪器 兔抗大鼠 TGF-β1 抗体(一抗,
美国 Santa Cruz Biotechnology 公司);PV60001 系列抗
兔二步法试剂盒、羊抗兔 TGF-β1 抗体(二抗)、二氨基
联苯胺(DAB)酶底物显色剂、过氧化氢溶液、环保脱
蜡透明液(北京中杉金桥生物技术有限公司);酶联免
疫吸附实验(ELISA)试剂盒(加拿大 Hermes Criterion
Biotechnolog 公司);VAM 注射液 (国药准字号:
Z20063652,安徽金太阳生化药业有限公司);二氧化
硅(SiO2,纯度 99%,80%粒子直径为 1. 0 ~ 5. 0 μm,天
津永晟精细化工有限公司);青霉素钠(华北制药股份
有限公司);多聚甲醛(上海怡康化工材料有限公司);
乙醇(分析纯,扬州市江都区药物助剂厂);二甲苯(分
析纯,天津诺事达化工有限公司)。有机玻璃雾化箱
(35 cm × 25 cm × 15 cm,新疆医科大学解剖教研室提
供);雾化吸入器(江苏富林医疗设备有限公司);Bio
Rad 450 酶标阅读仪(美国 Bio Rad 公司);高速低温
离心机(长沙湘仪离心机仪器有限公司);切片机(湖
北徕克医疗仪器有限公司);烤片机(上海博讯实业有
限公司);OLYMPUS显微镜(日本 Olympus公司)。
1. 2 方法
1. 2. 1 试剂配制 ①SiO2 混悬液:用天平称取 3. 5 g
SiO2,置于 250 ml容量瓶中,加入 70. 0 ml生理氯化钠
溶液,充分摇匀,配制成质量浓度为 50. 0 g /L 的 SiO2
混悬液,高压消毒 20 min后,加入青霉素钠,使其终浓
度为 8 × 106 U /L。②VAW雾化吸入液:生理氯化钠溶
液 10. 0 ml,加入 VAM注射液 2. 0 ml,配制成质量分数
为 20%的 VAW雾化吸入液。
1. 2. 2 动物分组、矽肺造模和 VWA干预 每只大鼠均
称体质量编号,采用随机数字表法随机分为 3 组,即对
照组、SiO2 模型组和 VAW干预组,每组 20 只。根据文
献[7],SiO2 模型组和 VAW 干预组均于气管内滴注
1. 0 ml质量浓度为 50. 0 g /L SiO2 混悬液以制作肺纤
维化大鼠模型,对照组气管内滴注生理氯化钠溶液
1. 0 ml。染尘 1 d 后,VAW 干预组于雾化吸入箱内吸
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入 1. 0 ml质量分数为 20%VAW雾化吸入液 30 min,对
照组于雾化吸入箱内吸入 1. 0 ml 生理氯化钠雾化液
30 min,2次 /d,共14 d;SiO2 模型组不予雾化吸入处理。
3组大鼠均分别在染尘后的第 1、3、7 和 14 天于雾化吸
入处理后腹主动脉放血处死各 5只。
1. 2. 3 肺组织病理学 大鼠于不同时间点处死后,均
取肺组织约 1. 5 cm ×1. 5 cm,常规固定、脱水、石蜡包埋
和切片,行苏木素 -伊红染色,光学显微镜下观察病理
学改变情况。如见肺组织纤维化表现,即表明染尘造
模成功。
1. 2. 4 免疫组化法染色检测肺组织中 TGF-β1 蛋白
表达 不同时间点的大鼠处死后,均取肺组织用体积
分数为 4%多聚甲醛固定,体积分数为 95%乙醇和二
甲苯脱水、透明、浸蜡、包埋,切片机常规石蜡切片,烤
片机烤片,采用链霉菌抗生物素蛋白 -过氧化物酶连
结(SP)法染色,脱蜡去水,去除内源性过氧化物酶,修
复,加入一抗、二抗,DAB 显色。阳性信号(即阳性细
胞)定位于细胞浆,为淡黄色 ~棕色细颗粒。每张切
片任意选取 10 个高倍视野(× 400),计数每个视野阳
性细胞数,算出平均数即为每张切片阳性细胞数。根
据文献[8],采用半定量积分法判定 TGF-β1 蛋白表达
情况。①阳性细胞百分比评分:以阳性细胞≤5%为 0
分,6%~25%为 1分,26%~50%为 2分,51%~75%为 3
分,> 75%为 4 分;②染色强度评分:以无色为 0 分,淡
黄色为 1 分,黄色为 2 分,棕黄色为 3 分;将①、②项的
积分相乘,0 分为阴性(-),1 ~ 4 分为弱阳性(+),
5 ~ 8分为阳性(+ +),9 ~ 12 分为强阳性(+ + +)。
由 2 名病理专家采用双盲法观察切片,若 2 名专家判
定结果相差 3 分,则重新判定。
1. 2. 5 ELISA 检测血清中 KL-6 和 CCL18 表达水平
大鼠处死前经腹主动脉取血 6. 0 ~ 8. 0 ml,4 ℃、
3 500 r /min离心 10 min(离心半径为 10 cm),取血清
置于 - 80 ℃超低温冰箱保存。标准品临用前以标准
品稀释液进行倍比稀释,样品用样品稀释液进行稀
释,另设空白对照组,按照 ELISA 试剂盒说明书步骤
操作。于加底物显色后终止反应后,采用酶标阅读仪
于 450 nm波长逐孔测量各孔的吸光度,以空白对照组
调零,根据试剂盒说明书提供的公式计算KL-6和
CCL18 表达水平。
1. 3 统计学分析 采用 SPSS 18. 0 软件进行统计学
分析。计量资料经正态性检验符合正态分布,以 珋x ± s
描述。3 组大鼠 TGF-β1 表达水平比较采用 Kruskal-
Wallis H检验,两两比较采用 Wilcoxon 秩和检验;3 组
不同时间点 KL-6 和 CCL18 表达水平均数比较采用
3 × 4析因设计的方差分析,两两比较均采用 SNK-q 检
验。检验水准 α = 0. 05,采用 Wilcoxon 秩和检验进行
两两比较时,校正检验水准 α’= α /3 = 0. 016 7。
2 结 果
2. 1 各组大鼠一般情况和肺组织病理学检查结果
实验过程中各组大鼠均无死亡。对照组大鼠实验期
间精神状态良好,进食量和活动量正常,皮毛光泽度
好,呼吸正常,体质量增加;各个时间点的肺组织结构
基本正常。SiO2 模型组大鼠造模后精神状态较差,进
食和饮水量逐渐减少,皮毛光泽度欠佳,尿色黄,呼吸
急促,体质量减少;染尘后第 7 天时肺组织中有大量炎
性细胞,肺泡水肿现象较明显,肺泡间质可看到少量
的胶原纤维;第 14 天时炎性细胞较前减少,肺组织结
构破坏,气管周围充血,肺泡塌陷和融合,肺泡壁有明
显的增厚以及间隔断裂,间质可见胶原纤维。VAW干
预组大鼠进食和饮水量逐渐增加,精神状态逐渐好转,
呼吸正常,体质量稍有减少;染尘后第 7 天时肺组织水
肿较 SiO2 模型组减轻,肺间质可见少量胶原纤维;第 14
天时肺组织结构破坏,有少量中性粒细胞及淋巴细胞浸
润,肺泡塌陷,肺泡间隔有少量断裂,肺间质可见少量胶
原纤维,上述改变程度较 SiO2 模型组减轻。
2. 2 肺组织中 TGF-β1 蛋白水平变化 3 组大鼠
TGF-β1 蛋白阳性表达水平比较,差异有统计学意义
(H = 43. 81,P < 0. 01)。SiO2 模型组和 VAW 干预组
TGF-β1 蛋白阳性表达水平均高于对照组,差异均有统
计学意义(Z值分别为 - 5. 75、- 5. 50,P < 0. 01);SiO2
模型组 TGF-β1 蛋白阳性表达水平高于 VAW干预组,
差异有统计学意义(Z = - 2. 85,P < 0. 01)。见表 1。
表 1 3 组大鼠肺组织中 TGF-β1 蛋白阳性表达情况 (只)
组 别 动物数
各积分动物数
- + + + + + +
对照组 20 18 2 0 0
SiO2 模型组a 20 0 1 7 12
VAW干预组ab 20 0 9 6 5
合计 60 18 12 13 17
注:TGF-β1 蛋白阳性表达水平与对照组比较,aP < 0. 01;与 SiO2 模型组比较,bP < 0. 01。
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2. 3 血清中 KL-6 表达水平变化 3 组 KL-6 表达水
平比较,差异有统计学意义(F = 9. 20,P < 0. 01);4 个
时间点 KL-6 表达水平比较,差异有统计学意义(F =
13. 62,P < 0. 01);KL-6 表达水平在染尘处理与处理时
间的交互效应上有统计学意义(F = 3. 21,P < 0. 05)。
交互效应进一步分析结果显示:对照组各时间点 KL-6
表达水平比较,差异无统计学意义(P > 0. 05);SiO2 模
型组和 VAW干预组各时间点 KL-6 表达水平分别两
两比较,差异均有统计学意义(P < 0. 05);染尘后第
1、3 和 7 天,3 组 KL-6 表达水平分别比较,差异均无统
计学意义(P > 0. 05);染尘后第 14 天,SiO2 模型组和
VAW干预组 KL-6 表达水平均高于对照组,差异均有
统计学意义(P < 0. 05),该时间点 VAW 干预组 KL-6
表达水平低于 SiO2 模型组,差异有统计学意义(P <
0. 05)。见表 2。
2. 4 血清中 CCL18 表达水平变化 3 组 CCL18 表达
水平比较,差异有统计学意义(F = 18. 47,P < 0. 01);4
个时间点 CCL18 表达水平比较,差异有统计学意义
(F = 14. 59,P < 0. 01);CCL18 表达水平在染尘处理与
处理时间的交互效应上有统计学意义(F = 3. 75,P <
0. 01)。交互效应进步分析结果显示:对照组各时间
点 CCL18 表达水平比较,差异无统计学意义(P >
0. 05);SiO2 模型组和 VAW 干预组各时间点 CCL18
水平分别两两比较,差异均有统计学意义(P < 0. 05)。
染尘后第 1 和 3 天,3 组 CCL18 表达水平分别两两比
较,差异均无统计学意义(P > 0. 05);染尘后第 7 和 14
天,SiO2 模型组 CCL18 表达水平分别高于对照组和
VAW干预组,差异均有统计学意义(P < 0. 05);染尘
后第 7 天,VAW 干预组 CCL18 表达水平与对照组比
较,差异无统计学意义(P > 0. 05);染尘后第 14 天,
VAW干预组 CCL18 表达水平高于对照组,差异有统
计学意义(P < 0. 05)。见表 2。
表 2 3 组大鼠不同时间点血清中 KL-6 和 CCL18 表达水平比较
组 别
动物数
(只)
KL-6(×103 U /L) CCL18 (ng /L)
第 1 天 第 3 天 第 7 天 第 14 天 第 1 天 第 3 天 第 7 天 第 14 天
对照组 5 197. 0 ± 91. 3 275. 6 ± 116. 1 286. 0 ± 149. 2 252. 6 ± 125. 6 40. 4 ± 17. 3 39. 1 ± 19. 2 41. 2 ± 16. 5 42. 8 ± 13. 6
SiO2模型组 5 263. 0 ± 126. 9 327. 6 ± 145. 9a 447. 0 ± 123. 9ab 819. 6 ± 272. 6abcd 48. 6 ± 16. 7 56. 4 ± 18. 7a 86. 2 ± 23. 8abd 125. 9 ± 29. 7abcd
VAW干预组 5 228. 6 ± 105. 6 290. 6 ± 130. 9a 365. 0 ± 172. 9ab 658. 0 ± 230. 3abcde 43. 7 ± 15. 5 47. 7 ± 19. 1a 56. 6 ± 20. 7abe 94. 2 ± 23. 7abcde
注:与同组第 1 天比较,aP < 0. 05;与同组第 3 天比较,bP < 0. 05;与同组第 7 天比较,cP < 0. 05;与同时间点对照组比较,dP < 0. 05;与同时间点
SiO2 模型组比较,eP < 0. 05。
3 讨 论
有研究认为,大鼠染矽尘后 3 ~ 60 d 内,肺组织病
理学早期改变为炎症反应,表现为炎性细胞浸润聚
集,后期肺泡间隔增厚,成纤维细胞出现,纤维组织开
始增生,肺泡正常组织发生变化[9]。本研究中,SiO2
模型组在第 7 和 14 天可见上述动态肺组织病理学改
变,而对照组肺组织结构基本正常,提示造模成功。
TGF-β 是一种多功能蛋白,可影响多种细胞的生
长、分化和细胞凋亡,并具有免疫调节功能。人类
TGF-β 有 3 个亚型,即 TGF-β1、TGF-β2 和 TGF-β3,
TGF-β1 在受到炎症或某些损伤刺激作用的情况下可
被激活。激活后的 TGF-β1 具有抗炎效应,同时也可
诱导成纤维细胞合成胶原蛋白、纤维黏蛋白及蛋白多
糖等细胞外基质,从而促进纤维化的发生,是与纤维
化关系最密切的 TGF-β亚型,其在肺纤维化疾病矽肺
的发生和发展过程中起到重要作用[10 - 12]。本研究结果
显示,SiO2 模型组和 VAW 干预组大鼠肺组织 TGF-β1
蛋白阳性表达水平均高于对照组(P < 0. 01),而 VAW
干预组大鼠肺组织 TGF-β1 蛋白阳性表达水平低于
SiO2 模型组(P < 0. 01),结合大鼠肺组织的病理组织
学改变观察结果,说明 SiO2 可引起大鼠肺组织中
TGF-β1 蛋白表达水平呈病理性升高,而 VAW 可在一
定程度上抑制 TGF-β1 表达,进而抑制矽肺纤维化。
KL-6 是Ⅱ型肺泡上皮细胞(AECⅡ)细胞膜上的
一种相对分子质量接近 20 万的高分子质量糖蛋白,属
于黏液素黏蛋白(MUCI)家族,由 MUCI基因编码[13]。
在正常肺组织和终末细支气管上皮细胞仅有极少量
的 KL-6 表达,而当这些细胞受损时,KL-6 表达水平升
高,并从受损的 AECⅡ细胞膜和新生的 AECⅡ细胞膜
上脱落进入肺泡腔,通过损伤的肺泡 -毛细血管膜屏
障进入血液循环,使血液中 KL-6 水平升高[14]。KL-6
能够促进肺成纤维细胞增殖并抑制其凋亡过程,因其
对成纤维细胞的效应更强,可有效反映肺纤维化的发
生和发展,常被用作间质性肺疾病诊断和预后判断的
特异性血清标志物[15 - 16]。本研究结果显示,染尘后
第 1、3 和 7 天,SiO2 模型组 KL-6 表达水平分别与对照
组比较,差异均无统计学意义(P > 0. 05);染尘后第
14 天,SiO2 模型组 KL-6 表达水平高于对照组(P <
0. 05),提示 SiO2 刺激可能导致大鼠 AECⅡ受损,从而
导致血清 KL-6 表达水平升高,结合病理组织学检查
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结果观察到 SiO2 模型组大鼠染尘后第 14 天肺间质纤
维化改变与第 7 天比较呈动态加重的情况,认为 KL-6
在矽肺纤维化发生和发展过程中起到重要作用。染
尘后第 14 天,VAW 干预组 KL-6 表达水平低于 SiO2
模型组(P < 0. 05),但仍高于对照组(P < 0. 05),结合
染尘后第 14 天 VAW 干预组大鼠肺间质纤维化程度
较 SiO2 模型组有改善的病理学检查结果,提示 VAW
干预可能通过抑制 KL-6 水平的升高,从而抑制 SiO2
诱导的肺间质纤维化改变。但是 VAW 对 KL-6 的抑
制机制是抑制成纤维细胞的增殖还是促进其凋亡,还
是两者均有,有待进一步研究。
CCL18 是一类能够趋化细胞定向移动的小分子
分泌蛋白,通过与其相应受体结合,控制各种免疫细
胞在循环系统和组织器官间定向迁移。其可趋化肺
泡巨噬细胞、树状突细胞和淋巴细胞等炎性细胞,诱
使相应的炎症细胞释放细胞因子,触发瀑布式级联反
应,形成炎性细胞与细胞因子之间的恶性循环,共同
参与肺组织损伤[17 - 19]。此外,CCL18 能够通过细胞
外信号调节激酶(ERK)通路刺激肺成纤维细胞产生
胶原蛋白,后者又可通过Ⅱ型辅助性 T 细胞免疫应答
诱导肺泡巨噬细胞产生 CCL18,与成纤维细胞形成正
反馈调节,促进胶原沉积和肺纤维化[20 - 22],因此,
CCL18 在肺纤维化的发生和发展中起到重要作用。
本研究结果显示,染尘后第 1 和 3 天,SiO2 模型组
CCL18 表达水平分别与对照组比较,差异均无统计学
意义(P > 0. 05);染尘后第 7 和 14 天,SiO2 模型组
CCL18 表达水平均高于对照组(P < 0. 05),提示 SiO2
可引起大鼠血清中 CCL18 水平升高。染尘后第 7 天,
VAW干预组 CCL18 表达水平低于 SiO2 模型组(P <
0. 05),并且和对照组相近(P > 0. 05),结合该组大鼠
第 7 天肺组织水肿程度较 SiO2 模型组减轻的的病理
组织学检查结果,认为 VAW 干预可能通过抑制
CCL18 表达水平的升高,从而抑制 SiO2 诱导的肺组织
炎症反应。染尘后第 14 天,VAW 干预组 CCL18 表达
水平仍低于 SiO2 模型组(P < 0. 05),但高于对照组
(P < 0. 05),结合该时间点 SiO2 模型组出现了较明显
的肺间质纤维化改变,而 VAW 干预组的肺间质纤维
化程度相对较轻病理组织学检查结果,认为 VAW 可
能通过抑制 CCL18 表达水平升高,一定程度上改善
SiO2 诱导的肺间质纤维化改变。
本研究结果显示,SiO2 模型组和 VAW 干预组在
各时间点 KL-6 和 CCL18 表达水平分别两两比较,差
异均有统计学意义(P < 0. 05),而 SiO2 模型组在染尘
后第 7 天可以初步观察到肺间质纤维化的病理学改
变,染尘后第 14 天上述改变更加明显,提示 KL-6 和
CCL18 可能参与了 SiO2 诱导的早期气道炎症反应和
后期肺间质纤维化过程,其表达水平与肺损伤的严重
程度相关,是反映矽肺发生与发展的特异性和敏感性
指标,加强对 KL-6 和 CCL18 的功能研究并应用于人
类矽肺研究,将加速矽肺早期诊断方法的发展与病理
生理机制的理解。相对而言,VAW干预组于染尘后第
7 天即可出现 CCL18 表达水平低于 SiO2 模型组的改
变(P < 0. 05),而该组染尘后第 14 天 KL-6 表达水平
才出现低于 SiO2 模型组的改变(P < 0. 05),结合各组
大鼠染尘后第 7 和 14 天的病理组织学检查结果,提示
CCL18 用于判断 SiO2 所致肺纤维化的治疗效果和预
后可能更加敏感。
综上所述,在本研究的实验条件下,SiO2 可诱导
大鼠肺组织中 TGF-β1 和血清中 KL-6、CCL18 水平升
高,进而导致肺间质纤维化的发生和发展;而 VAW 可
不同程度地减轻肺组织中 TGF-β1 和血清中 KL-6、
CCL18 水平的升高,有助于延缓和改善 SiO2 所致肺部
炎症性反应和纤维化程度,这为矽肺的防治开拓了新
的途径。由于本研究中 VAW对染尘大鼠的干预和观
察时间最长仅为 14 d,样本量较小,关于 VWF 干预
SiO2 所致的肺部炎症和肺间质纤维化的远期效应以
及作用机制尚有待开展大样本试验进一步研究和
验证。
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结果显示,观察组尿中 8-OHdG水平与对照组比较,差
异均无统计学意义(P > 0. 05),并且在排除性别、年
龄、工龄、吸烟等影响因素后,该指标与纳米碳酸钙接
触不关联(P > 0. 05),提示纳米碳酸钙可能与 DNA氧
化损伤无关。
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收稿日期:2014 - 05 - 16 修回日期:2014 - 06 - 26 责任编辑:
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收稿日期:2014 - 05 - 20 修回日期:2014 - 07 - 15 责任编辑:李禧娜
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