肌肉生长抑制素与慢性阻塞性肺疾病大鼠膈肌细胞凋亡的研究

来源 :南华大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:gaolch009
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目的探讨肌肉生长抑制素在慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonarydisease,COPD)大鼠膈肌中的表达,分析肌肉生长抑制素与膈肌细胞凋亡的关系,从而了解COPD膈肌功能不全的机制,以此寻找一条COPD防治战略的有效途径。方法35只SD大鼠随机分为2组:正常对照组15只、COPD组20只。采用单纯熏香烟法建立COPD大鼠动物模型。各组随机抽取半数大鼠以小动物肺功能测定系统测定肺功能;支气管肺泡灌洗计数支气管肺泡灌洗夜(BALF)中白细胞总数、中性粒细胞和巨噬细胞计数及其百分比;肺组织病理切片行苏木素-伊红(HE)染色观察组织学改变,并定量测定肺平均内衬间隔(MLI)、平均肺泡数(MAN);膈肌组织病理切片行HE染色观察组织学改变,透射电镜观察膈肌超微结构的损伤,并利用TUNEL法检测膈肌凋亡细胞。蛋白免疫印记(Western blot)方法测定大鼠膈肌组织中肌肉生长抑制素的蛋白表达,逆转录-聚合酶链式反应(RT-PCR)技术检测其mRNA表达。结果(1)COPD组0.3秒用力呼气量占用力肺活量比值(FEV0.3/FVC)和呼气峰流速(PEF)较正常对照组降低(P<0.05)。(2)COPD组BALF中白细胞总数、中性粒细胞计数及百分比高于正常对照组(均P<0.05)。(3)光镜示COPD组大鼠肺组织肺泡腔扩大、部分肺泡间隔断裂、肺气肿形成。(4)COPD组MLI比正常对照组增加(P<0.05),其MAN比正常对照减少(P<0.05)。(5)透射电镜示COPD组大鼠膈肌肌纤维大小不一,部分肌纤维萎缩,部分肌纤维出现不规则收缩区,肌小节排列异常,肌纤维内可见局灶性肌丝断裂和溶解,线粒体肿胀,嵴溶解,线粒体广泛空泡化,细胞核萎缩,体积变小,染色质团块状靠边聚集,核膜增厚、皱缩,不规则。(6)COPD组膈肌重量低于正常对照组(P<0.05)。(7)COPD组膈肌细胞凋亡指数(AI)高于正常对照组(P<0.05)。(8)Western-blot分析结果显示,COPD组膈肌中肌肉生长抑制素的蛋白表达较正常对照组显著增加(P<0.05);RT-PCR分析结果显示,COPD组膈肌中肌肉生长抑制素的mRNA表达较正常对照组显著增加。(9)COPD组膈肌中肌肉生长抑制素的蛋白及mRNA表达与膈肌重量均呈负相关(分别为r=-0.764,P<0.05;r=-0.885,P<0.05),与膈肌细胞凋亡指数均呈正相关(分别为r=0.857,P<0.05;r=0.865,P<0.05)。结论(1)改良单纯熏香烟法可以成功建立COPD膈肌损害模型,与人类COPD相似性高。(2)COPD大鼠膈肌中肌肉生长抑制素表达增加,有可能促进膈肌细胞凋亡及膈肌萎缩,参与了COPD呼吸肌功能不全的发生与发展过程。
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