乙酰半胱氨酸对吸烟导致小鼠肺部炎症及肺气肿的影响

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研究背景:慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)是一种以不完全可逆气流受限为主要特征的慢性气道炎症性疾病,其发病率和死亡率均较高,是目前全球人类排名第四位的死亡原因。预计到2020年,COPD将成为全球排名第三位的最常见的死亡原因和第五位的主要致残性疾病。COPD在慢性病程中可以反复发生急性发作,导致患者肺功能持续不断的损害,生活质量下降,严重威胁患者的健康,造成沉重的的经济和社会负担。COPD的发病机制尚未完全明确,目前认为其主要发病机制为炎症、氧化应激、蛋白酶—抗蛋白酶失衡和细胞凋亡;主要病理变化为气道慢性炎症反应和肺气肿,其发生与肺组织对有害颗粒或气体的炎症反应有关。各种原因导致的肺部损伤最终均与氧化应激、气道炎症反应和肺泡细胞死亡之间的相互作用密切相关。其中吸烟被认为是COPD发病的主要诱因。目前COPD的治疗方法主要有支气管扩张剂和吸入制剂糖皮质激素等,两者均对疾病进展作用甚微,仍然缺乏对疾病的进展有效控制治疗手段。因此,更好地认识COPD的发病机制,深入开展基础和临床研究,将提供更好的检测疾病活动程度的方法,发现更新的治疗药物,更有效的阻止疾病的进展。
　　目的:通过烟熏小鼠建立肺气肿烟熏模型,模拟组织病理学变化,并通过N-乙酰半胱氨酸进行干预,探讨 N-乙酰半胱氨酸对烟草烟雾暴露导致的小鼠肺部炎症及肺气肿的作用,寻找治疗COPD的新方法。
　　方法:通过烟熏小鼠建立肺气肿烟熏模型,C57BL/6雄性小鼠共24只,按随机数字表法分为正常对照组,烟雾暴露组,N-乙酰半胱氨酸(NAC)组,每组8只。对照组小鼠暴露于空气20周;烟雾暴露组及NAC组小鼠分别置于吸烟装置内(40CM×50CM×45CM有机玻璃舱),烟熏装置有通气孔与箱体外相通,保持常压。小鼠置于箱内完全暴露于烟雾中,4支香烟放入舱内自然燃烧,待烟雾完全消失后打开玻璃舱,休息间隔30分钟,每天共重复3次,每周5天,共16周。文献报道C57BL/6小鼠烟熏12-20周左右可以形成肺气肿模型,在本实验预实验中,HE染色光镜下发现烟雾暴露满16周后可以明显导致肺气肿形成和肺部炎性细胞浸润。肺气肿造模成功后,烟雾暴露组继续上述方法烟雾暴露4周,NAC组同样方法烟雾暴露16周后,烟雾暴露同时予以乙酰半胱氨酸100 mg/kg腹腔内注射,每天一次,每周5天,共4周,持续至20周后造模结束。三组小鼠均处死取材,留取血清、肺泡灌洗液及肺组织。HE染色光镜下观察支气管肺组织病理形态学改变并行定量分析,ELISA方法检测血清及肺泡灌洗液内IL-12的含量。
　　结果:正常对照组小鼠气管内表面纤毛整齐,未见炎性细胞浸润,肺组织结构正常,肺泡间隔完整;烟雾暴露组小鼠支气管内纤毛部分脱落,炎性细胞浸润明显,普遍存在肺泡腔不规则扩大,肺泡间隔变薄或断裂,部分肺泡相互融合形成肺大疱;NAC组炎性细胞浸润明显减轻,纤毛破损脱落情况不明显,肺泡间隔断裂不明显,肺部病变明显改善。烟雾暴露组小鼠与正常对照组相比,肺平均内衬间隔显著增加,平均肺泡数显著减少,呈现明显的肺气肿样改变;NAC组与烟雾暴露组相比,肺部病理有明显改善,两组之间差异有统计学意义,但是与正常对照组相比,两组之间差异仍有统计学意义。与对照组比较,烟雾暴露组小鼠血清和BALF中IL-12平均水平明显升高,两组之间差异显著,有统计学意义。与烟雾暴露组相比,NAC组血清和BALF中IL-12含量显著下降,两组相比其差异有统计学意义,至接近正常对照组水平。
　　结论:1.全身暴露熏烟法可成功制作小鼠肺气肿模型,并且烟雾暴露组小鼠的血清和肺泡灌洗液中的IL-12含量明显增高。
　　2.乙酰半胱氨酸可以减轻吸烟诱导的肺部炎症反应及肺气肿,降低烟雾暴露组小鼠血清和肺泡灌洗液中IL-12的水平,抑制炎症反应。
　　3.香烟烟雾诱导的氧化化应激在COPD的发病机制中发挥重要作用,抗氧化治疗在COPD治疗中的价值有待于进一步研究。

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作者
胡代菊;
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作者单位

安徽医科大学;

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授予单位安徽医科大学;
学科内科学(呼吸系病)
授予学位硕士
导师姓名梅晓冬;
年度 2014
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类肺气肿;氨基酸及其衍生物;
关键词
肺部炎症; 乙酰半胱氨酸; 肺气肿; 组织病理学; 氧化应激;

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