發(fā)布時(shí)間：2020-07-22 14:10

【摘要】： 研究背景:慢性阻塞性肺疾病(COPD)是一種具有氣流受限特征的可以預(yù)防和治療的疾病,氣流受限不完全可逆、呈進(jìn)行性發(fā)展,與肺部對(duì)香煙煙霧等有害氣體或有害顆粒的異常炎癥反應(yīng)有關(guān)。它是一種全球性患病率較高的疾病,而且呈上升趨勢。有針對(duì)性的干預(yù)能降低COPD的患病率。全球疾病負(fù)擔(dān)評(píng)估表明,使用生物燃料造成的空氣污染是一項(xiàng)威脅全球公共衛(wèi)生的重要問題,是發(fā)展中國家農(nóng)村地區(qū)最大的死亡負(fù)擔(dān),它可造成每年200萬以上的死亡和4%的全球疾病負(fù)擔(dān)。生物燃料煙霧是發(fā)展中國家室內(nèi)空氣污染的主要來源,越來越多的證據(jù)表明,在發(fā)展中國家,使用生物燃料取暖和做飯與COPD密切相關(guān),是廣大發(fā)展中國家COPD的一個(gè)重要危險(xiǎn)因素。然而,在各種人群中,生物燃料煙霧暴露與COPD的相關(guān)程度,生物燃料煙霧暴露量與COPD的危險(xiǎn)度關(guān)系以及生物燃料煙霧暴露與香煙煙霧暴露的相互影響尚不清楚。 COPD是一種全身性疾病,對(duì)全身各個(gè)系統(tǒng)都產(chǎn)生影響。但是,COPD的臨床研究卻受到了很多因素的限制。首先臨床上要獲得COPD病人全身各個(gè)系統(tǒng)標(biāo)本相當(dāng)困難,只有血標(biāo)本的獲取相對(duì)容易;其次,外周血中一些指標(biāo)的變化不一定與肺部及其他系統(tǒng)的改變相平行。因此,許多學(xué)者致力于COPD動(dòng)物模型的建立�，F(xiàn)已有多種方法可復(fù)制出COPD動(dòng)物模型,但是尚沒有建立生物燃料煙霧暴露的COPD動(dòng)物模型,因此對(duì)生物燃料煙霧暴露所致COPD的研究尚少。 COPD是一種全身性的疾病,存在多系統(tǒng)的氧化應(yīng)激,但是生物燃料煙霧暴露所致COPD的全身氧化應(yīng)激狀況如何,生物燃料煙霧和香煙煙霧暴露所致全身氧化應(yīng)激有何異同尚不清楚。 研究目的:本課題分三部分:第一部分采用循證醫(yī)學(xué)的方法研究生物燃料煙霧暴露與COPD的關(guān)系,以明確生物燃料導(dǎo)致COPD的危險(xiǎn)度,以及種族、性別及吸煙對(duì)生物燃料煙霧導(dǎo)致COPD的危險(xiǎn)度的影響。第二部分觀察生物燃料煙霧對(duì)大鼠肺臟病理組織學(xué)的影響,并與香煙煙霧對(duì)大鼠肺臟病理組織學(xué)改變相比較。第三部分比較生物燃料煙霧暴露和香煙煙霧暴露大鼠全身氧化應(yīng)激狀況的異同,以進(jìn)一步探討COPD的發(fā)病機(jī)制。 第一部分:生物燃料煙霧暴露與慢性阻塞性肺疾病的循證醫(yī)學(xué)研究 方法:我們通過電子檢索Medline,Embase,LILACS數(shù)據(jù)庫,并且查閱相關(guān)文獻(xiàn)的參考文獻(xiàn),共鑒定出15個(gè)流行病學(xué)研究(4個(gè)病例-對(duì)照研究和11個(gè)橫斷面研究)符合納入的研究標(biāo)準(zhǔn)。用標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)提取方案來提取資料并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。結(jié)果:和不暴露者相比,生物燃料煙霧暴露者發(fā)展為COPD的OR值為2.44(95%CI為1.90-3.33)。對(duì)于不同性別、不同種族、不同吸煙狀態(tài),生物燃料煙霧暴露是COPD的危險(xiǎn)因素(女性O(shè)R: 2.73, 95% CI: 2.28-3.28;男性O(shè)R4.30, 95% CI: 1.85-10.01;亞洲人:OR: 2.31, 95% CI: 1.41-3.78;非亞洲人OR: 2.56, 95% CI: 1.71-3.83;吸煙者OR=4.39, 95%CI:1.40-4.66,不吸煙者OR=2.55, 95%CI: 2.06-3.15)。生物燃料煙霧暴露者發(fā)展為慢性支氣管炎的OR值為2.56(95%CI為1.71-3.83),發(fā)展為通過肺功能診斷的COPD的OR值為2.65(95% CI: 1.75-4.03)。生物燃料煙霧暴露量越大,發(fā)展為COPD的危險(xiǎn)性越大。小結(jié):生物燃料煙霧暴露是COPD的危險(xiǎn)因素,吸煙和生物燃料煙霧暴露存在協(xié)同作用。生物燃料煙霧暴露量越大,發(fā)展為COPD的危險(xiǎn)性越大。 第二部分:生物燃料煙霧暴露對(duì)大鼠肺臟病理組織學(xué)的影響 方法:30只雌性SD大鼠,隨機(jī)分為正常對(duì)照組、生物燃料煙霧暴露組、香煙煙霧暴露組,每組10只。每組動(dòng)物每天置于煙室內(nèi)兩次,每次45min,分別向煙室內(nèi)充新鮮空氣,生物燃料煙霧和香煙煙霧,共100天。熏煙時(shí)同時(shí)測量煙室中O2、SO2、CO和NO的濃度。100天后,處死動(dòng)物,HE染色檢查大鼠肺臟病理組織學(xué)。ELISA法檢測血漿IL-8含量,同時(shí)進(jìn)行全血細(xì)胞計(jì)數(shù)和分類,肺泡灌洗液中白細(xì)胞計(jì)數(shù)和分類,右心室重量/室間隔+左心室重量。結(jié)果:生物燃料煙霧暴露大鼠熏煙期間箱內(nèi)O2、CO、SO2和NO的濃度分別為(20.31±0.21)%、(981.72±429.59) mg/m3、(3.44±3.36) mg/m3和(2.59±1.71) mg/m3,香煙煙霧暴露大鼠熏煙期間箱內(nèi)O2、CO、SO2和NO的濃度分別為(20.28±0.15)%、(745.56±683.24) mg/m3、(12.64±11.44) mg/m3和(3.37±0.52) mg/m3。病理切片HE染色鏡下見對(duì)照大鼠小氣道黏膜上皮完整,纖毛未見黏連脫落,管壁規(guī)整未見增厚,未見炎性細(xì)胞浸潤,管腔內(nèi)未見炎性滲出物,肺泡腔未見病理性擴(kuò)大。生物燃料煙霧暴露和香煙煙霧暴露大鼠肺臟病理組織學(xué)無明顯區(qū)別,都可見小氣道上皮呈鋸齒狀增生增厚,支氣管壁增厚,見炎性細(xì)胞浸潤。管腔內(nèi)見大量炎性滲出物,管壁結(jié)締組織增生,可見淋巴小結(jié)。肺泡結(jié)構(gòu)紊亂,肺泡壁斷裂,肺泡腔擴(kuò)大,部分融合成肺大皰。生物燃料煙霧暴露組和香煙煙霧暴露組支氣管炎癥評(píng)分分別為32.66±13.84和32.25±12.51,高于對(duì)照組11.11±9.84;平均肺泡間隔分別為130.62±33.64μm、119.03±26.20μm高于對(duì)照組89.84±17.34um;而平均肺泡數(shù)低于對(duì)照組,分別為169.21±76.33個(gè)/mm2、173.86±68.33個(gè)/mm2和280.26±103.95個(gè)/mm2。生物燃料組、香煙煙霧暴露組大鼠血漿中IL-8的濃度分別為240.79±161.28 pg/ml、188.14±20.85 pg/ml高于對(duì)照組107.91±35.84 pg/ml。生物燃料煙霧組、香煙煙霧暴露組大鼠BALF白細(xì)胞計(jì)數(shù)及中性白細(xì)胞比例高于對(duì)照組。而生物燃料煙霧暴露組大鼠全血白細(xì)胞和紅細(xì)胞計(jì)數(shù)以及血紅蛋白含量高于對(duì)照組和吸煙組。生物燃料組、香煙煙霧暴露可使大鼠體重減輕,右心室重量/左心室+室間隔重量增加。小結(jié):生物燃料煙霧暴露和香煙煙霧一樣都可使大鼠產(chǎn)生慢性支氣管炎和肺氣腫, BALF中白細(xì)胞計(jì)數(shù)及中性分類增高,血漿IL-8增加,同時(shí),兩種煙霧所致大鼠肺臟病理組織學(xué)無明顯差異。生物燃料煙霧暴露可使大鼠全血白細(xì)胞和紅細(xì)胞計(jì)數(shù)以及血紅蛋白含量上升。 第三部分:生物燃料煙霧和香煙煙霧暴露大鼠全身氧化應(yīng)激狀況比較的研究 方法:使用試劑盒測定血漿T-SOD活力;肺臟、心臟總抗氧化能力;血漿、肺臟、心臟、肝臟MDA和GSH含量;血漿、肺臟和心臟iNOS活力,心臟和肺臟GST活力等氧化/抗氧化指標(biāo)。應(yīng)用熒光定量PCR的方法檢測肺組織GCLC-mRNA、GSTM1-mRNA、GSTP-mRNA和SLPI-mRNA以及心臟組織GCLC-mRNA、GSTM1-mRNA和GSTP- mRNA的表達(dá)。免疫組化分析肺臟組織GCLC的表達(dá)。Western Blot檢測肺組織γ-GCSc(GCLC)蛋白表達(dá)。 結(jié)果:香煙煙霧暴露和生物燃料煙霧暴露大鼠血漿中T-SOD活力分別為(218.65±65.60)u/ml,(223.91±56.86) u/ml,低于對(duì)照組(283.11±41.71) u/ml。香煙煙霧暴露組大鼠肺和心臟的總抗氧化能力低于對(duì)照組和生物燃料暴露組;生物燃料暴露組大鼠肺和心臟的總抗氧化能力與對(duì)照組無區(qū)別。生物燃料煙霧暴露組肺臟MDA的濃度高于對(duì)照組,而吸煙組肺臟MDA的濃度低于對(duì)照組;生物燃料煙霧暴露組和吸煙組心臟MDA的濃度低于對(duì)照組;血漿和肝組織中MDA濃度三組無明顯差異。生物燃料煙霧暴露組血漿iNOS活力低于吸煙組和對(duì)照組,肺臟iNOS活力與對(duì)照組和吸煙組無明顯差異,心臟iNOS活力高于對(duì)照組和吸煙組。生物燃料組、吸煙組和對(duì)照組血漿、肺臟、心臟、肝臟組織勻漿中GSH濃度沒有明顯的差異。在肺臟組織中,香煙組GST酶的活力為(28.43±8.80) RFU/min/ mgpro,生物燃料組GST酶的活力為(15.44±11.34) RFU/min/ mgpro,對(duì)照組GST酶的活力為(20.54±10.12) RFU/min/ mgpro。心臟組織中香煙組GST酶的活力為(4.35±1.94) RFU/min/mgpro,低于生物燃料組(6.27±1.31)RFU/min/mgpro和對(duì)照組(6.76±1.26) RFU/min/ mgpro。吸煙組大鼠肺組織GCLC-mRNA的表達(dá)高于對(duì)照組和生物燃料組,GSTP1-mRNA的表達(dá)低于對(duì)照組和生物燃料煙霧暴露組,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。肺臟GSTM1mRNA和SLPImRNA的表達(dá)三組間沒有差別。生物燃料組大鼠心臟GSTM1-mRNA的表達(dá)高于對(duì)照組,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。吸煙組心臟GSTM1-mRNA的表達(dá)高于對(duì)照組,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。心臟GSTP-mRNA和GCLC-mRNA的表達(dá)三組間無差別。免疫組化顯示對(duì)照組支氣管上皮和肺泡上皮GCLC呈弱陽性表達(dá)。生物燃料組和香煙組大鼠支氣管上皮和肺泡上皮GCLC表達(dá)增強(qiáng),且均為胞漿表達(dá);而且肺間質(zhì)纖維化越明顯的地方,GCLC的表達(dá)越強(qiáng)。免疫組化定量分析和Western-blot分析顯示香煙組和生物燃料組肺臟γ-GCSc蛋白的表達(dá)強(qiáng)于對(duì)照組。小結(jié):本研究顯示,香煙煙霧和生物燃料煙霧暴露都可導(dǎo)致大鼠出現(xiàn)全身性氧化應(yīng)激。兩種煙霧刺激所引起的全身氧化應(yīng)激是不同的。香煙煙霧暴露使大鼠血漿SOD活力降低,心臟和肺臟的總抗氧化力下降,心臟GST活力下降。肺組織中GCLC-mRNA表達(dá)增加,GSTP-mRNA表達(dá)下降,心肌組織中GSTM1-mRNA表達(dá)增強(qiáng)。肺組織GCLC蛋白表達(dá)增強(qiáng),在肺纖維化越明顯的部位GCLC表達(dá)越高。生物燃料煙霧暴露使大鼠血漿SOD和INOS活力降低,心臟INOS活力增強(qiáng);肺臟MDA水平升高,心臟MDA降低;肺臟GST活力下降。心肌組織中GSTM1-mRNA表達(dá)增強(qiáng)。肺組織GCLC蛋白表達(dá)增強(qiáng),在肺纖維化越明顯的部位GCLC表達(dá)越高。 結(jié)論:生物燃料煙霧暴露是COPD的危險(xiǎn)因素,吸煙和生物燃料煙霧暴露存在協(xié)同作用。生物燃料煙霧暴露量越大,發(fā)展為COPD的危險(xiǎn)性越大。生物燃料煙霧和香煙煙霧暴露一樣可使大鼠產(chǎn)生慢性支氣管炎和肺氣腫,兩種原因所致肺氣腫病理組織學(xué)上無明顯區(qū)別。香煙煙霧和生物燃料煙霧暴露可導(dǎo)致機(jī)體出現(xiàn)全身性的氧化抗氧化失衡,導(dǎo)致全身的氧化應(yīng)激。兩種煙霧刺激所引起的全身氧化應(yīng)激存在一定的差異。
【學(xué)位授予單位】：廣州醫(yī)學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號(hào)】：R563.9
【圖文】：

生物燃料煙霧與慢性阻塞性肺疾病關(guān)系的研究Odds ratio.01 .1 1 10 100CombinedCaballero2008Regalado,2006Padilia1996Menezes2005Levi2006Kiraz 2003Ekic2005Dennis1996Albalak 1999Fig. 1-6A 非亞洲人群生物燃料煙霧暴露與非生物燃料煙霧暴露相比的比值比（OR）及其 95%可信區(qū)間。

Dossing1994Dennis1996Fig1-8A 生物燃料煙霧暴露與非生物燃料煙霧暴露的比值比（OR）及其 95%可信區(qū)間（病例-對(duì)照研究）。Fig1-8B 病例-對(duì)照研究中生物燃料煙霧暴露與非生物燃料煙霧暴露危險(xiǎn)度直方圖3.3.4 男性和女性生物燃料煙霧暴露與 COPD 的相關(guān)性根究納入的研究對(duì)象的性別分層（男性，女性）進(jìn)行亞組-分析。只有 3 個(gè)研究（包含 1330 例 COPD 患者和 2329 例健康對(duì)照）納入的研究對(duì)象全部為男性[43,46,46]，異質(zhì)性研究顯示存在異質(zhì)性(X2=6.50; P=0.039) ，因此，使用隨機(jī)效應(yīng)模型進(jìn)行 meta-分析，結(jié)果顯示，對(duì)于男性，生物燃料煙霧暴露是 COPD 的危險(xiǎn)因素（OR: 4.30, 95%CI: 1.85-10.01, z=3.381,P=0.001 見圖 1-9A，圖 1-9B）。有 11 個(gè)研究（包含 1872 例COPD 患者和 10292 例健康對(duì)照）納入的研究對(duì)象全部為女性[34-36,38,40,41,43-47]，異質(zhì)26

生物燃料煙霧與慢性阻塞性肺疾病關(guān)系的研究結(jié) 果一．生物燃料煙霧暴露、香煙煙霧暴露及對(duì)照組煙箱內(nèi) O2、CO、SO2和 NO 濃度生物燃料煙霧暴露組實(shí)驗(yàn)期間箱內(nèi) O2、CO、SO2和 NO 的濃度分別為(20.31±0.21)%、(981.72±429.59) mg/m3、(3.44±3.36) mg/m3和(2.59±1.71) mg/m3（圖 2-1～2-4）。箱內(nèi)溫度為 27℃～28℃，濕度為(75±5)%。香煙煙霧暴露組實(shí)驗(yàn)期間箱內(nèi) O2、CO、SO2和 NO的濃度分別為(20.28±0.15)%、(745.56±683.24) mg/m3、(12.64±11.44) mg/m3和(3.37±0.52) mg/m3（圖 2-1～2-4）。假暴露組實(shí)驗(yàn)期間箱內(nèi) O2的濃度為 20.9%，CO、SO2和 NO 的濃度均為 0 mg/m3，箱內(nèi)溫度為 26℃～27℃，濕度為(44±5)%。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前3條

1 鄒朝霞;何志義;冉丕鑫;;吸煙對(duì)大鼠肺內(nèi)谷胱甘肽與γ-GCS的影響及乙酰半胱氨酸的干預(yù)作用[J];中國病理生理雜志;2007年01期

2 林書典,戴愛國,唐朝克;γ谷氨酰半胱氨酸合成酶在大鼠慢性阻塞性肺疾病中的表達(dá)[J];中華結(jié)核和呼吸雜志;2004年05期

3 林書典,戴愛國,徐平;慢性阻塞性肺疾病患者γ谷氨酰半胱氨酸合成酶活性及表達(dá)的變化[J];中華結(jié)核和呼吸雜志;2005年02期

本文編號(hào)：2765918