免费文献传递   相关文献

化瘀理肺方对肺纤维化大鼠TGF-β,Smad3及CTGF 表达的影响



全 文 :化瘀理肺方对肺纤维化大鼠 TGFβ,Smad3及 CTGF表达的影响
焦芳芳,刘世青,王 琴,李 飞
(山东大学 附属千佛山医院 呼吸科,山东 济南 250014)
[收稿日期] 20070720
[基金项目] 山东省科技攻关课题(2006GG2302030)
[通讯作者] 刘世青,Tel:(0531)89268217,Email:Liushiqing@
sdhospitaL.com.cn
  肺纤维化是一种渐进性的致死性疾病,发病机制
尚不完全明确,且发病日趋上升,但目前对肺纤维化
临床上尚无有效的治疗方法[1]。近年来临床报道显
示,中医辨证与辨病结合组方用药能提高疗效且副作
用小,因此寻求有效的中药治疗具有重要意义。作者
在原有中医药防治肺纤维化理论的基础上,深入研究
肺纤维化发病机制,认为肺纤维化基本病机为“肺肾
虚损,痰瘀阻络”,以“活血化瘀,祛痰理肺,畅利气
机”为治则组成化瘀理肺方,通过动物实验研究化瘀
理肺方对大鼠肺纤维化的治疗作用并探讨其机制。
1 材料
1.1 动物
健康雄性清洁级Wistar大鼠,体重180~220g,
由山东大学实验动物中心提供,动物合格证号 ssxk
(鲁)20030004。
1.2 药物
化瘀理肺方颗粒由丹参、半夏、当归、水蛭、黄
芪、补骨脂、薏苡仁、鱼腥草、地龙组成,用药比例为
4∶05∶4∶05∶45∶1∶15∶2∶1,所用中药为浓缩颗粒
剂,由江阴天江药业有限公司生产,批号0509025,
经蒸馏水溶解配成含生药1341g·L-1的混悬液,
高压灭菌,4℃冰箱保存备用。注射用盐酸博莱霉
素(15mg/支),由日本药株式会社生产,批号
950330,使用时用蒸馏水配成1g·L-1的溶剂。氢
化可的松琥珀酸钠(50mg/支),由天津市生物化学
制药厂生产,批号20060301。
1.3 试剂
转化生长因子 β(TGFβ)抗体、Smad3抗体、结
缔组织生长因子(CTGF)抗体(02mL,200mg·
L-1)及链霉亲和素过氧化物酶复合物(SABC)免疫
组化试剂盒均购自武汉博士德生物工程有限公司。
1.4 仪器
电子天平(FA1604S型,上海天平仪器厂),100
μL微量注射器(上海医用激光仪器厂),捷达 801
系列形态学显微图像分析系统(江苏捷达科技发展
有限公司)。
2 方法
2.1 模型制备及分组
大鼠56只随机分为4组,模型组(博莱霉素 +
生理盐水)、化瘀理肺方组(博莱霉素 +化瘀理肺
方)、激素组(博莱霉素+氢化可的松琥珀酸钠)、正
常对照组(生理盐水 +生理盐水),每组14只。用
1%戊巴比妥钠(35mL·kg-1)腹腔内注射麻醉,
将大鼠仰卧位固定于实验台,固定头和四肢,开口器
固定口腔,拉出舌,用压舌板压舌腹,在额镜直视下,
趁动物吸气瞬间迅速行气管插管,模型组、化瘀理肺
方组、激素组缓慢注入04%博莱霉素025mL(5
mg·kg-1),对照组注入生理盐水025mL作为正
常对照,注药后立即旋转动物,使药液在肺内均匀分
布。次日开始,化瘀理肺方组每天给予化瘀理肺方
药物混悬液灌胃(2mL/只,134g·kg-1),激素组
每天给予氢化可的松琥珀酸钠腹腔注射(5mL/只,
0025g·kg-1),对照组和模型组每天给予生理盐
水(2mL/只)灌胃。于给药后第14,28天每组各处
死7只,留取标本。
2.2 标本的采集
将大鼠全麻后称体重,仰卧固定,沿腹正中线逐
层切开腹壁,找到腹主动脉放血处死,分离肺组织,
用电子天平称肺重,计算肺系数(肺系数=肺重mg/
体重g),取右肺中叶置于10%甲醛中固定,常规石
蜡包埋,连续4μm厚石蜡切片,HE染色。
2.3 制作组织芯片
组织芯片的制作具体步骤如下[2]:制作空白石蜡
块,根据样本数量在空白石蜡块上钻孔(选用钻头直
径约2mm),在HE染色切片上选取具有代表性的部
位并标记,再用金属空心管(内径约2mm)从经定位
·9941·
第33卷第12期
2008年6月
         
    中 国 中 药 杂 志
ChinaJournalofChineseMateriaMedica
       
Vol.33,Issue 12
June,2008
的目标石蜡块上钻取组织,并转移到已钻孔的空白石
蜡块的相应位置,将蜡块置40℃烤箱内数天,使组织
与石蜡充分融合,按常规方法连续切片,厚4μm,56
℃烤片3h以上,供免疫组化染色用。
2.4 观察指标
2.4.1 组织病理学 按Szapiel等方法[3],光学显微
镜下观察组织切片病理改变来评价肺泡炎及肺纤维
化的程度,分级标准:0级:无肺泡炎或肺纤维化
(-);1级:轻度肺泡炎或肺纤维化(+),受累面积少
于全肺20%;2级:中度肺泡炎或肺纤维化(),占
20%~50%;3级:重度肺泡炎或肺纤维化(),受累
面积>50%,肺泡融合,肺实质结构紊乱。等级计数
资料转化为计量资料,方法如下:-以“0”表示,+以
“1”表示,以“2”表示,以“3”表示,以此类推。
2.4.2 免疫组化染色 免疫组化染色采用链霉亲
和素生物素酶复合物(SABC)法,以细胞胞浆中出
现黄色或棕黄色颗粒为阳性反应。肺组织中 TGF
β,Smad3,CTGF的表达采用捷达801系列形态学显
微图像分析系统进行免疫组化图像分析,经标准灰
度校正后,随机取5个视野,测定TGFβ,Smad3,CT
GF的平均积分吸光度(A)。
2.5 统计学处理
采用SPSS130软件对实验数据进行统计学处
理,数据以 珋x±s表示。同一时间点的4个组进行单
因素方差分析(OneWayANOVA),方差齐用最小显
著差法(LSD)检验,方差不齐用 Tamhane'sT2检验,
以P<005为差异有统计学意义。
3 结果
3.1 各组肺系数比较
模型组与激素组肺系数均显著大于对照组
(P<001,P<005),化瘀理肺方组第14天肺系数
明显大于对照组(P<005),第28天肺系数与对照
组比较无统计学意义,化瘀理肺方组和激素组肺系
数均显著小于模型组(P<001,P<005),化瘀理
肺方组与激素组比较无明显差异。见表1。
表1 各组大鼠肺系数的比较(珋x±s,n=7)
组别
剂量
/g·kg-1
肺系数
14d 28d
对照    - 469±036 477±032
模型    - 964±2271) 921±1921)
激素    0025 753±1851,4) 692±1812,4)
化瘀理肺方 134 675±2162,3) 648±1893)
  注:与对照组比较1)P<001,2)P<005;与模型组比较3)P<
001,4)P<005;与激素组比较5)P<001,6)P<005(表2,3同)
3.2 组织病理学
3.2.1 大体观察 正常对照组:双肺外观无异常,
表面光滑、饱满,呈粉红色,肺泡结构正常。模型组:
双肺体积缩小,呈灰白色,硬度增加,表面有白色大
小不等结节样改变、串珠状充气空泡及条索状凹沟。
化瘀理肺方组与正常组相近,只有少数肺叶呈暗红
色,边缘有点状出血及部分肺叶体积缩小,偶见大小
不等结节样改变。激素组与模型组相似,仅有少部
分肺叶表面光滑,局部见大小不等的结节,边缘有点
状出血,部分肺叶体积缩小,有白色结节。
3.2.2 各组肺泡炎及肺纤维化程度的比较 正常
对照组各观察点均无明显病变。模型组灌注博莱霉
素后第14天肺泡腔内可见大量炎性细胞渗出,肺
泡间隔明显增宽,成纤维细胞和胶原纤维明显增多;
第28天肺纤维化程度加重,肺泡结构破坏,肺泡壁
明显增厚,肺间质纤维成分明显增多,毛细血管腔明
显增粗,个别闭塞,但肺部炎症浸润情况较前有所减
轻。激素组肺泡炎的程度同模型组比较有明显的减
轻(P<005),且随时间演变有逐渐减轻趋势;肺纤
维化程度较模型组比较有所减轻,但不明显,且随时
间推移有加重趋势。化瘀理肺方组肺泡炎和肺纤维
化的程度较模型组均明显减轻,第14天时肺泡炎的
程度和纤维细胞的数量减轻程度(P<005,P<
001),第28天时肺泡炎的减轻程度较对照组已无
统计学意义,肺纤维化的减轻程度有减缓的趋势,且
同激素组比较也有明显的减轻(P<005),但同对
照组比较仍较严重(P<005)。见表2。
表2 各组大鼠肺泡炎、肺纤维化程度的比较(珋x±s,n=7)
组别
剂量
/g·kg-1
14d
肺泡炎 肺纤维化
28d
肺泡炎 肺纤维化
对照    - 000±000 000±000 000±000 000±000
模型    - 257±0531) 229±0491) 214±0381) 242±0691)
激素    0025 157±0531,4) 186±0691) 129±0491,4) 214±0691)
化瘀理肺方 134 129±0492,3) 114±0692,4) 086±0694) 100±0582,3,6)
·0051·
第33卷第12期
2008年6月
         
    中 国 中 药 杂 志
ChinaJournalofChineseMateriaMedica
       
Vol.33,Issue 12
June,2008
3.3 免疫组织化学染色
TGFβ蛋白在对照组仅在少数细支气管黏膜上
皮细胞的胞浆中弱表达,模型组 TGFβ蛋白主要定
位于肺泡巨噬细胞、支气管黏膜上皮细胞、血管内皮
细胞及成纤维细胞等细胞的胞浆中。化瘀理肺方组
TGFβ蛋白表达明显少于模型组(P<001),第28
天时亦少于激素组(P<005),且与对照组比较已
无统计学意义。激素组较模型组有所减少,但无统
计学意义。见表3。
Smad3蛋白在正常对照组弱表达;CTGF蛋白在
正常对照组基本不表达,两者在模型组较对照组表
达均明显增强,前者主要定位在炎症细胞的胞浆及
胞核中;后者在支气管黏膜上皮细胞、肺泡上皮细
胞、血管内皮成纤维细胞等细胞胞浆中表达。化瘀
理肺方组Smad3蛋白和CTGF蛋白的表达明显少于
模型组(P<001,P<005),第28天时与激素组比
较(P<005),与对照组比较无统计学意义;激素组
较模型组也有所减少,但无统计学意义。见表3。
表3 各组大鼠TGFβ,Smad3,CTGF蛋白表达(A)的比较(珋x±s,n=7)
组别
剂量
/g·kg-1
14d
TGFβ1 Smad3 CTGF
28d
TGFβ1 Smad3 CTGF
对照    - 497±129 546±146 484±163 492±132 555±139 486±164
模型    - 957±1361) 930±1631) 941±1401) 978±1121) 940±1581) 965±1401)
激素    0025 797±1901) 766±1552) 760±1521) 828±1631) 786±1691) 793±1631)
化瘀理肺方 134 673±1212,3) 720±1542,4) 674±1992,3) 637±1373,6) 597±1543,6) 593±1753,6)
4 讨论
中医对肺纤维化的治疗积累了丰富的经验,有
报道显示[4,5]用中药方剂治疗肺纤维化取得一定效
果。作者基于中医理论组成化瘀理肺方,方中丹参
功长活血化瘀生新,通行血脉,半夏燥湿化痰浊,消
痞散结,既消已生之痰,又杜生痰之源,二者合用有
利消除络脉之痰浊瘀血,共为君药;当归、水蛭为臣
药,助君药祛痰生新、化痰散节、畅通络脉;黄芪具有
补气升阳、益肺固表之功,补骨脂补肾壮阳,温脾,治
肺肾虚喘,有补肾纳气定喘之功,二药为伍,共同辅
助君药,达到气旺血生,血充气固,瘀去络通,百脉流
畅,以维持正常气机的升降出入;薏苡仁、鱼腥草、地
龙合用为佐药。全方共奏补肺固表、益肾纳气、逐瘀
通络、畅利气机之功。
大量动物实验及临床研究表明,肺纤维化发生
与促进炎症及促进细胞分裂增殖的细胞因子大量产
生有密切关系。TGFβ在肺纤维化中发挥了重要作
用[6],已被大多数学者公认为是肺纤维化形成及发展
的关键性细胞因子,Smad通路在调控TGFβ介导的
细胞外基质积聚过程中处于十分重要的地位。CTGF
是除TGFβ外的另一种重要的组织纤维化生长因子,
属即刻早期基因。以上这些细胞因子之间的相互作
用在肺纤维化的发生发展中起到重要的作用,因此,
它们在抗纤维化治疗的研究中日益受到重视。
通过本实验的研究发现,模型组的TGFβ,CTGF,
Smad3蛋白表达明显增加,且有进行性增加的趋势,
造模后第28天,肺纤维化大鼠 TGFβ,CTGF,Smad3
蛋白的表达较造模后第14天时蛋白的表达明显增
加,而经化瘀理肺方干预后,这些蛋白的表达明显减
少,其中第28天时与正常对照组的蛋白表达水平无
明显差异。
综上所述,化瘀理肺方对博来霉素引起的大鼠
肺纤维化有一定的治疗作用,其作用机制可能与减
少TGFβ,CTGF,Smad3蛋白的表达有关。
[参考文献]
[1] KingTJ,SchwarzMI,BrownK,etal.Idiopathicpulmonaryfi
brosis:relationshipbetweenhistopathologicfeaturesandmor2tality
[J].AmJRespirCritCareMed,2001,164:1025.
[2] 刘卫平,张红英,郭 嘉,等.组织芯片技术及其在病理学研究
中的初步应用[J].中华病理学杂志,2002,31(2):179.
[3] SzapielSV,ElsonNA,FulmurJD,etal.Bleomycininduced
interstitialpulmonarydiseaseinthenude,athymicmouse[J].Am
RevRespirDisease,1979,120(4):893.
[4] 辛洪涛,刘庆华,张 欣,等.芪丹颗粒剂治疗肺间质纤维化的
临床研究[J].山东医药,2002,42(19):20.
[5] 宋建平,刘方州,李 伟.生脉饮对肺纤维化模型大鼠支气管
肺泡灌洗液中谷光甘肽含量的影响[J].中国中医药科技,
2002,9(1):6.
[6] VenkatesanN,RoughleyPJ,LudwigMS.Proteoglycanexpres
sioninbleomycinlungfibroblasts:roleoftransforminggrowthfac
torbeta(1)andinterferongamma[J].AmJPhysiolLungCel
MolPhysiol,2002,283(4):L806.
[责任编辑 古云侠]
·1051·
第33卷第12期
2008年6月
         
    中 国 中 药 杂 志
ChinaJournalofChineseMateriaMedica
       
Vol.33,Issue 12
June,2008