本文關鍵詞：上皮間質轉化機制在高氧肺損傷中的調控作用及IGF-1的干預效應，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：氧療法是新生兒重癥監(jiān)護中必不可少的一項重要措施,但是氧屬于氣體藥物,也有不良反應。隨著新生兒搶救技術的發(fā)展和肺表面活性物質的問世,新生兒呼吸窘迫癥的死亡率明顯下降,但支氣管肺發(fā)育不良(BPD)的發(fā)病率反而逐年增加,嚴重影響新生兒的存活率及生存質量。BPD其發(fā)病機制尚不完全清楚。目前認為BPD其本質是受到呼吸機容量傷、氧毒性、肺水腫、膿毒血癥等多種損傷引起大量細胞因子的級聯(lián)反應和肺損傷,導致發(fā)生肺組織異常修復。近年來,有關BPD的防治問題成為研究熱點,臨床上尚無一療效肯定的藥物用于支氣管肺發(fā)育不良的預防和治療。正常肺發(fā)育需要間充質細胞和上皮細胞分泌的許多信號分子相互協(xié)調作用及其中刺激和抑制因子的相互平衡調節(jié)作用。肺發(fā)育過程可被劃分為五個階段,包括①胚胎期：前腸腹側壁形成喉氣管憩室,末端膨大形成肺芽,肺芽分支為2個支氣管芽,支氣管芽延長形成主支氣管；②腺樣期：支氣管樹分支形成,但與氣體交換有關的組織結構還未形成;③導管期：呼吸性細支氣管形成,同時圍繞呼吸性細支氣管的臟壁中胚層內(nèi)毛細血管數(shù)量增加;④囊泡期：終末囊數(shù)量增多,Ⅰ型和H型肺泡上皮細胞開始分化,囊泡壁內(nèi)含雙層毛細血管;⑤肺泡期：通過原始囊泡分割,肺泡快速形成,隨后肺泡壁變薄,肺泡隔中的雙層毛細血管融合為單層。長時間吸入高氧會引起肺結構和功能的異常,在肺泡形成過程中,肺組織的主要結構細胞相互作用和調控導致了正常肺泡形成或異常的纖維增生。肺纖維化是以正常肺泡上皮細胞增殖修復受抑制,大量成纖維細胞增生、聚集,ECM沉積為特征。近年來,上皮細胞包括肺泡上皮細胞(AECs)在某些病理、生理、環(huán)境等因素影響下,可發(fā)生表型的改變,進一步表明細胞表型具有可塑性。長期吸入高濃度氧可引起急慢性肺損傷,肺損傷包括肺泡結構破壞、通透性增高及纖維化病變,由于AECII是肺損傷時的關鍵修復細胞,在致病因素持續(xù)的條件下,AECⅡ向AECI轉分化受到抑制,肺泡Ⅱ型上皮細胞本身不斷增殖,并釋放出大量的細胞因子、炎癥因子,該過程也可伴隨脂成纖維細胞向肌成纖維細胞的轉分化,上皮間質轉化發(fā)生并誘導形成肺纖維化。通過EMT途徑由AECs轉化而來的成纖維細胞/成肌纖維細胞可能是肺纖維化的重要來源。胰島素樣生長因子-1(insulin-like gowth factor, IGF-1)的功能是通過IGF-1受體(IGF-1R)介導的,它是一類多肽生長因子,IGF-1與受體結合的有效性和IGF-1的促生長、分化作用受IGFBPs的調節(jié)。Veness-Meehan等研究發(fā)現(xiàn)肺內(nèi)IGF-1的含量隨高氧暴露時間增加而上升,并參與損傷后細胞的生長及肺結構重建。我們前期的研究成果顯示內(nèi)質網(wǎng)應激(ERS)不僅能引起細胞的凋亡,還能影響細胞表型的改變。內(nèi)質網(wǎng)應激可以激活PI3K/Akt, Akt可導致GSK-3β活性下調,而GSK-3β參與肺上皮-間質轉化(EMT)。本文第一部分研究利用制備高氧肺損傷新生大鼠模型,通過外源性IGF-1的干預,觀察新生大鼠高氧肺損傷中肺組織病理形態(tài)學改變和炎癥因子的表達影響,進一步探討IGF-1通過何種機制抑制高氧誘導的肺細胞凋亡,是否會對高氧肺損傷起到保護作用。第二部分研究上皮間質轉化機制在高氧肺損傷發(fā)生過程中的調控作用及IGF-1的干預影響。通過制備新生大鼠高氧肺損傷模型,觀察肺組織中EMT分子標志物的變化和肺纖維化的程度,進一步探討IGF-1干預EMT在高氧性肺損傷過程中的調控作用的機制,為高氧肺損傷的預防和和治療以及IGF-1的臨床應用提供實驗依據(jù)。第一部分IGF-1對新生大鼠高氧肺損傷中TNF-α、IL-1β、IL-6的影響目的：探討IGF-1對新生大鼠高氧肺損傷中TNF-α、IL-1β、IL-6的影響。方法：選擇足月新生Wistar大鼠持續(xù)吸入95%的O2制作高氧性肺損傷模型,隨機分為高氧模型+IGF-1組,高氧模型+生理鹽水(NS)組,空氣+NS對照組,所有組按照給藥(給NS)時間分為1、3、7、14四個組。各組均于生后1、3、7、14天分批處死采取肺組織標本,并檢測大鼠肺組織肺干濕重比(W/D)；采用HE染色觀察肺泡發(fā)育和肺組織病理形態(tài)學改變；采用TUNEL染色法觀察肺細胞凋亡；采用酶聯(lián)免疫法(ELISA)檢測新生大鼠肺組織中TNF-α、IL-1β、IL-6的表達含量。結果：1.肺干濕重比(W／D比值)測定：高氧模+NS組第3、7、14天肺W/D比值較同一時間點空氣對照組明顯增加,有顯著性差異(P0.05),高氧+IGF-1組3、7、14天時肺w/D比值較同一時間點高氧+NS組明顯降低,有顯著性差異(P0.05),較空氣對照組3天、7天、14天肺W／D比值明顯增加,有顯著性差異(P0.05)。2.HE染色結果：光鏡下觀察空氣對照組大鼠肺組織結構正常,肺間質無水腫,可見較少炎癥細胞浸潤。高氧暴露3d時模型組大鼠肺內(nèi)小血管擴張充血、水腫,炎癥細胞滲出,以中性粒細胞、淋巴細胞為主；7d時肺泡明顯減少,肺泡壁厚薄不均,肺泡分化異常,炎性細胞浸潤明顯增多；14天時上述變化更明顯,并出現(xiàn)肺纖維化。高氧+IGF-1組高氧暴露1d時病理表現(xiàn)與同一天高氧+NS組相似；3d、7d、14d時病理改變可見炎癥細胞浸潤,肺泡壁水腫,肺泡體積擴大,纖維組織增生,較同一天高氧+NS組明顯減輕。3.TUNEL染色結果：空氣對照組肺組織中可見少量細胞凋亡陽性細胞;高氧+NS組大鼠高濃度氧暴露1d、3d、7d、14d時,肺組織中可見大量的凋亡陽性細胞,凋亡指數(shù)均高于正常對照組,有顯著性差異(P0.05)。高氧+IGF-1組與同一天高氧+NS組比較凋亡指數(shù)明顯降低,有顯著性差異(P0.05)。4.肺組織中TNF-α、IL-1β、IL-6表達水平：高氧+NS組大鼠肺組織中TNF-α、 IL-1β、IL-6表達水平在高濃度氧暴露Id、3d、7d、14d時,較對照組明顯增高,有顯著性差異(P0.05), TNF-α、IL-1β、IL-6表達隨延長高氧暴露時間逐漸增高,7d時達到高峰,到14d時,肺組織中細胞因子的表達水平逐漸降低；高氧+IGF-1組大鼠高氧暴露3d、7d、14d時肺組織中TNF-α、IL-1β、IL-6表達水平較高氧+NS組明顯降低,有顯著性差異(P0.05),較空氣對照組明顯增高(P0.05)。結論：1.高氧暴露可引起新生大鼠肺組織產(chǎn)生急性肺損傷的病理性改變,并隨著高氧暴露時間延長顯示更明顯。2.IGF-1減輕高氧暴露引起的肺水腫,抑制炎癥因子的釋放,阻止高氧肺損傷細胞凋亡。3.IGF-1對新生大鼠高氧肺損傷有保護作用。第二部分 EMT對新生大鼠高氧肺損傷的調控作用及IGF-1的干預目的：探討EMT對新生大鼠高氧肺損傷的調控作用及IGF-1的干預影響。方法：選擇足月新生Wistar大鼠持續(xù)吸入95%的O2制作高氧肺損傷模型,隨機分為高氧模型+IGF-1組,高氧模型+生理鹽水(NS)組,空氣+NS對照組,所有組按照給藥(給NS)時間分為1天、3天、7天、14天四個組。各組均于生后1、3、7、14天分批處死采取肺組織標本,并檢測大鼠肺組織肺干濕重比；利用HE染色和Masson染色方法,觀察肺組織病理形態(tài)學改變和纖維化程度；利用Western blotting方法檢測肺組織中Slug, Snaill、GSK3β、p-GSK3β、Akt、p-Akt、α-SMA蛋白的表達水平。結果：1.肺干濕重比(W/D比值)測定：高氧+IGF-1組高氧3d、7d、14d時肺W/D比值較同一天高氧+NS組降低,有顯著性差異(P0.05),高氧+NS組高氧暴露3d、7d、14d肺組織W/D比值較空氣對照組明顯增加,有顯著性差異(P0.05)。2.HE染色結果：空氣對照組新生大鼠在生后1d、3d、7d、14d時肺組織中肺泡結構完整,肺間質無水腫,可見較少炎癥細胞浸潤。高氧+NS組大鼠高氧暴露3d時肺組織病理切片顯示肺內(nèi)小血管擴張充血、血管壁及小支氣管壁輕度水腫,肺泡上皮腫脹,肺泡腔及小氣道周圍可見少量炎癥細胞,以大量的紅細胞,中性粒細胞、淋巴細胞為主；高氧暴露7d時肺泡明顯減少,肺泡壁厚薄不均,肺泡分化異常,炎性細胞浸潤明顯增多；高氧暴露14d時上述變化更明顯,并出現(xiàn)纖維組織增生。高氧+IGF-1組大鼠高氧暴露1d時病理表現(xiàn)與同一天高氧+NS組相似,高氧暴露3d、7d、14d時病理改變?yōu)榭梢娧装Y細胞浸潤,肺泡壁水腫,肺泡體積擴大,纖維組織增生,較同一天高氧+NS組明顯減輕。3. Masson染色結果：高氧+NS組大鼠1d時肺泡結構尚完整,肺泡腔內(nèi)或間質有紅細胞滲出,支氣管和血管壁可有極少量膠原纖維的沉積；3d時肺泡間隔增寬,肺泡結構部分破壞,滲出增多,支氣管和血管壁可有少量膠原纖維的沉積；生后7d14d時開始肺組織內(nèi)可見肺泡結構破壞較明顯, 支氣管壁和血管壁以及管周大量纖維增生, 間質中有大量藍色膠原纖維沉積, 間隔中可見到增生的成纖維細胞。高氧+IGF-1組大鼠在高氧暴露7d、14時肺組織病理改變表現(xiàn)為肺泡結構破壞明顯,管壁增厚,增厚的肺間隔中見到藍色膠原纖維沉積增多和大量增生的成纖維細胞,支氣管壁出現(xiàn)纖維化,較同一天高氧模型組病理改變有所減輕。4. Westernblotting測定結果：正常對照組大鼠肺組織中Slug、Snaill、GSK3 β、p-GSK3β、Akt、p-Akt、α-SMA蛋白含量有少量表達;高氧+NS組大鼠高氧暴露3d、7d時肺組織中Slug、Snaill、GSK-3β、p-GSK-3β、Akt、p-Akt、α-SMA蛋白含量較正常對照組明顯增高(P0.05),高氧暴露14d,肺組織中Slug、Snaill、 GSK3β、p-GSK3β、Akt、p-Akt、α-SMA蛋白含量增高更明顯(P0.05);高氧+IGF-1組大鼠肺組織內(nèi)上述蛋白含量在高氧暴露1d、3d與同一天高氧+NS組比較無明顯差異(P0.05),高氧暴露7d、14d時高氧+IGF-1組大鼠肺組織內(nèi)上述蛋白含量與同一天高氧+NS組此較表達明顯減少(P0.05)。結論：1.高濃度氧可誘發(fā)肺水腫、炎癥反應,并隨著高氧暴露時間延長顯示更明顯。2.高氧暴露可引起新生大鼠高氧肺組織發(fā)生纖維化改變,隨著高氧暴露時間延長,纖維化程度更明顯。3.高氧暴露下,新生大鼠肺內(nèi)上皮細胞表型發(fā)生改變,促進肺內(nèi)上皮間質轉化發(fā)生,肺組織中Slug、Snaill、GSK-3β、p-GSK-3β、Akt、p-Akt、α-SMA蛋白表達含量逐漸增加。4.IGF-1可減輕高氧暴露引起的肺水腫,抑制肺組織中Slug、Snaill、GSK-3β、 P-GSK-3β、Akt、p-Akt、α-SMA蛋白表達,對高氧肺損傷有保護作用。
【關鍵詞】：高氧肺損傷 IGF-1 細胞凋亡 TNF-α IL-1β IL-6 高氧肺損傷 上皮間質轉化(EMT) 肺纖維化 IGF-1
【學位授予單位】：延邊大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：R722.1
【目錄】：

• 摘要6-12
• 英文摘要12-19
• 縮略語表19-23
• 第一部分 IGF-1對新生大鼠高氧肺損傷中TNF-α、IL-1β、IL-6的影響23-43
• 第一章 前言23-24
• 第二章 實驗材料24-26
• 2.1 實驗動物與分組24
• 2.2 主要試劑24
• 2.3 實驗儀器24-26
• 第三章 實驗方法26-30
• 3.1 高氧肺損傷模型建立26
• 3.2 標本采取26
• 3.3 肺濕/干重比值的測定26-27
• 3.4 肺組織病理學檢查27-28
• 3.5 TUNEL染色28
• 3.6 ELISA檢測28-29
• 3.7 統(tǒng)計學分析29-30
• 第四章 結果30-38
• 4.1 IGF-1對高氧肺組織W/D比值的影響30
• 4.2 HE染色結果30-32
• 4.3 TUNEL染色結果32-35
• 4.4 ELISA檢測結果35-38
• 第五章 討論38-42
• 第六章 結論42-43
• 第二部分 EMT對新生大鼠高氧肺損傷的調控作用及IGF-1的干預43-60
• 第一章 前言43-45
• 第二章 實驗材料45-47
• 2.1 實驗動物與分組45
• 2.2 主要試劑和輔料45-46
• 2.3 實驗儀器46-47
• 第三章 實驗方法47-50
• 3.1 高氧肺損傷模型建立47
• 3.2 標本采取47
• 3.3 肺濕/干重比值的測定47
• 3.4 肺組織病理學檢查47
• 3.5 Masson染色47-48
• 3.6 Western blotting48-49
• 3.7 統(tǒng)計學分析49-50
• 第四章 結果50-55
• 4.1 IGF-1對高氧肺組織W/D比值的影響50
• 4.2 HE染色結果50-52
• 4.3 Masson染色結果52-53
• 4.4 Western blotting結果53-55
• 第五章 討論55-59
• 第六章 結論59-60
• 論文總結論60-61
• 參考文獻61-67
• 致謝67-68
• 綜述68-81
• 參考文獻77-81
• 攻讀學位期間發(fā)表論文目錄81

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前8條

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  本文關鍵詞：上皮間質轉化機制在高氧肺損傷中的調控作用及IGF-1的干預效應，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：302415