COPD大鼠模型的炎癥效應及其機制研究
本文選題:慢性阻塞性肺疾病 + 香煙煙霧; 參考:《山西大學》2017年碩士論文
【摘要】:目的:香煙煙霧是室內空氣環(huán)境污染的重要原因之一,也是室內細顆粒物的主要來源,嚴重威脅著人類健康。目前,對香煙煙霧的毒理學評價,主要利用國際煙草科學研究合作中心(CORESTA)推薦的三種體外法,即細菌誘變分析(Ames試驗)、細胞遺傳學分析(微核分析)和細胞毒性分析(中性紅試驗)。這些方法只能初步評價煙氣部分化學成分的相對毒性,無法反映其整體化學成分的生物學效應。近年來,國外特別提出了利用“專一性病變試驗”,即慢性阻塞性肺疾病(COPD)動物模型進行體內毒理學評價的建議,但相關研究尚未見報道。臨床醫(yī)學表明,COPD主要和肺組織對有害氣體或顆粒物的炎癥反應增強密切相關,同時還是一種累積肺外組織的全身性疾病。目前COPD是全球第四大致死疾病,其造成的疾病經濟負擔位于全球第五。本實驗室前期研究發(fā)現,香煙煙霧暴露誘導的COPD大鼠呈現出了局部(氣道和肺組織)和系統性的氧化/抗氧化失衡、蛋白酶/抗蛋白酶失衡以及一定的肺外臟器損傷(肝和脾)效應,但COPD大鼠的炎癥響應(肺部和系統性的)還不清楚;诖,我們利用三個基因型煙草制成的單料煙為材料,通過亞慢性(56天)全煙氣暴露染毒,構建出SD大鼠的COPD模型,探討了COPD大鼠肺部的病理損傷和炎癥反應及其可能的機制,以及系統性的炎癥反應,評估了不同香煙煙霧的體內生物學效應,旨在為復雜環(huán)境空氣污染物的毒性機制與健康危害研究提供理論依據。方法:72只雄性清潔級SD大鼠隨機分為對照組(CK組)、CS-1組、CS-2組和CS-3組,分別采用三個基因型煙草卷制成的單料煙對大鼠進行56天全煙氣暴露染毒,構建出COPD模型。于14、28和56天,取肺組織進行H.E.、Masson及PAS染色,觀察其病理學特征并進行評分;ELISA法檢測肺泡灌洗液(BALF)和血清中TNF-α、IL-8、IL-6、IFN-γ和IL-4以及肺組織中NF-κB p65和Nrf2的含量變化,IHC法檢測肺組織中NF-κB p65的蛋白表達水平。結果:1.香煙煙霧染毒56天后,各處理組大鼠均呈現出典型的COPD病理特征:小氣道和肺血管周圍大量的炎癥細胞聚集、浸潤;粘膜上皮細胞剝落糜爛,粘液增生堵塞氣道;支氣管管壁纖維異常增生,管腔狹窄;肺泡結構破壞。病理評分結果顯示,與對照組相比,三個實驗組大鼠均呈現出顯著的病理變化(P0.05),嚴重程度由重到輕依次為CS-2CS-1CS-3,且在56天染毒終點,CS-1和CS-3組與CS-2相比,差異顯著(P0.05)。2.隨著染毒時間的延長,實驗組大鼠BALF(或肺組織)中TNF-α、IL-8、IL-6、IFN-γ、NF-κB p65和Nrf2的含量以及IFN-γ/IL-4的比值均高于對照組,IL-4的濃度則低于對照組。其中,在56天染毒終點,與CS-2組相比,CS-1和CS-3組的TNF-α、IL-8、IL-6、IL-4、NF-κB p65和Nrf2的水平差異均顯著(P0.05),IFN-γ/IL-4的比值則差別不大(P0.05),上述指標的變化程度均為CS-2CS-1CS-3。結果表明,不同基因型煙草燃燒釋放的煙霧可活化肺組織NF-κB p65蛋白,不同程度地上調炎癥因子表達。3.隨著染毒時間的延長,實驗組大鼠血清中CRP、TNF-α、IL-8、IL-6和IFN-γ的濃度水平以及IFN-γ/IL-4的比值均高于對照組,IL-4的含量則低于對照組。其中,在56天染毒終點,與CS-2組相比,CS-1和CS-3組的CRP、TNF-α和IL-8的水平差異顯著(P0.05),IFN-γ/IL-4的比值則差別不大(P0.05),除CRP為CS-2CS-3CS-1外,其他指標的變化程度均為CS-2CS-1CS-3。結果表明不同基因型的煙草燃燒釋放的煙霧誘導產生了不同程度的系統性炎癥反應。結論:通過全煙氣暴露建立的SD大鼠COPD模型,呈現出典型的氣道炎癥和肺氣腫的病理特征,以及局部(肺組織)和系統性(血清)的炎癥反應。在三個實驗組大鼠的病理學評分和炎癥相關因子的濃度之間存在明顯的差異,這可能與煙草的基因型和化學成分不同有關。這與本實驗室前期研究中三種基因型煙草的氧化/抗氧化失衡以及蛋白酶/抗蛋白酶失衡的差異(CS-2CS-1CS-3)基本一致。結果提示以肺組織病理損傷評分以及BALF和(或)血清中的CRP、TNF-α、IL-8和IL-6為主要檢測對象,COPD大鼠模型能夠反映不同樣品間的生物學效應差異;同時COPD大鼠的異常炎癥效應差異可能與NF-κB p65的表達有關。
[Abstract]:Objective : Cigarette smoke is one of the most important causes of indoor air pollution . It is also the main source of indoor fine particulate matter . It is a serious threat to human health . At present , three in vitro methods recommended by CORESTA , i.e . Ames test , cytogenetics analysis ( micronucleus assay ) and cytotoxicity analysis ( neutral red test ) , are recommended by CORESTA . The results showed that COPD rats were randomly divided into control group ( CK group ) , CS - 1 group , CS - 2 group and CS - 3 group . The levels of TNF - 偽 , IL - 8 , IL - 6 , IL - 4 , IL - 8 , IL - 6 , IL - 4 , IFN - 緯 and IL - 4 in the control group were significantly higher than those in control group ( P0.05 ) .
【學位授予單位】:山西大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2017
【分類號】:R563.9;R-332
【參考文獻】
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,本文編號:1989464
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