芪丹化纤方对大鼠肺纤维化的干预作用及机制研究

目的 肺纤维化的发病率有逐年增高趋势,然而由于其病因和发病机制尚未阐明,迄今尚无特效疗法,病死率高,成为严重威胁人类健康的难治性疾病。临床表明,中医药治疗不仅能有效改善症状,提高患者的生存质量,而且可以极大降低本病的死亡率,因此,总结和探讨肺间质纤维化的中医药治疗具有很大的必要性和现实意义。芪丹化纤方是根据肺间质纤维化的基本病机特点所拟定的基本方,以益气、行气活血化痰为治法,在临床上以该方为基本方治疗各期肺间质纤维化取得显著疗效。本课题以博莱霉素诱导的大鼠肺纤维化为模型,以影响细胞外基质代谢的细胞因子和基质金属蛋白酶系统为主要切入点,观察芪丹化纤方对肺系数及肺组织病理形态的影响、对基质金属蛋白酶及其组织抑制剂表达的影响、细胞因子PTGFβ1含量的影响以及肺组织SOD的活性及MDA、NO含量的影响来进行研究,目的是通过动物实验,验证和客观评价芪丹化纤方的疗效,并探究其可能的作用途径和机制。 方法 144只健康Wistar大鼠,体重200±20g,随机分为六组:正常对照组、模型对照组、强的松组、中药大剂量组、中剂量组和小剂量组,每组24只。除正常对照组外,其他五组均采用经气管滴注博莱霉素(BLM)建立大鼠肺纤维化模型,造模后第二日起芪丹化纤方大、中、小剂量组每天用芪丹化纤方(2g/ml、1g/ml、0.5g/ml)灌胃,强的松组用醋酸强的松混悬液(0.32mg/ml)灌胃,正常对照组与模型组生理盐水灌胃,每日一次,剂量为10ml/kg·bw。每组分别于第7、14和28天随机处死8只,HE染色及光镜观察大鼠肺组织显微结构的病理形态学变化;观察大鼠肺系数变化;运用免疫组织化学分析法检测大鼠肺组织TNF-α及CTGF细胞因子含量的变化;运用ELISA法检测大鼠血清中MMP-9及TIMP-1表达的变化;运用样本碱水解法检测肺组织NO、MDA水平及SOD活性的变化;运用RT-PCR法观察大鼠肺组织TGFβ1表达的变化;以及芪丹化纤方对上述各项指标的影响。 结果 (1)芪丹化纤方可明显降低实验性肺纤维化大鼠肺系数(P＜0.01),芪丹化纤方大剂量组作用优于小剂量组(P＜0.05),强的松组、芪丹化纤方大、中剂量组三组间差异无显著性意义(P＞0.05);肺组织病理形态光镜表明,强的松组、芪丹化纤方大、中、小剂量组与模型组相比病理改变均有不同程度改善,各组间肺泡炎的差异具有显著性(P＜0.01或0.05),由重到轻排序为模型组,芪丹化纤方小剂量组,芪丹化纤方中剂量组,强的松组,芪丹化纤方大剂量组,正常组;各组间肺纤维化的差异具有显著性(P＜0.01或0.05),纤维化程度排序由重到轻依次为模型组,强的松组,芪丹化纤方小剂量组,芪丹化纤方中剂量组,芪丹化纤方大剂量组,正常对照组。 (2)与正常对照组比较,各时间点其余各组大鼠肺组织CTGF、TNF-α的表达明显增高(P＜0.01)。与模型对照组比较,各时间点,强的松组、芪丹化纤方大、中剂量组CTGF、TNF-α表达均低于模型对照组(P＜0.01或0.05),芪丹化纤方小剂量组略低于模型对照组,但比较差异无统计学意义(P＞0.05)。 (3)与正常对照组比较,模型对照组、强的松组、芪丹化纤方大、中、小剂量组各时间点,SOD的活性均降低,MDA及NO的含量均增高,存在显著差异(P＜0.05);与模型对照组比较,第7、14天时,强的松组、芪丹化纤方大、中、小剂量组SOD的活性均升高,MDA及NO的含量均降低,存在显著差异(P＜0.01或0.05),第28天时,芪丹化纤方大、中组SOD的活性均升高,存在显著差异(P＜0.01或0.05),强的松组、芪丹化纤方小剂量组SOD的活性有所升高,但不存在显著差异(P＞0.05),芪丹化纤方大、中、小剂量组MDA及NO的含量均降低,存在显著差异(P＜0.01或0.05),强的松组MDA及NO的含量有所降低,但不存在显著差异(P＞0.05)。 (4)与正常对照组比较,模型对照组、强的松组、芪丹化纤方大、中、小剂量组各时间点,MMP-9及TIMP-1的含量均显著上升(P＜0.01或0.05);与模型对照组比较,各时间点MMP-9及TIMP-1的含量均降低,存在显著差异(P＜0.01或0.05)。 (5)与正常对照组比较,模型对照组在三个时间点TGFβ1含量均显著增高(P＜0.01),强的松组、芪丹化纤方大、中、小剂量组在各时间点上TGFβ1的含量比正常对照组明显增加(P＜0.01),但显著低于模型对照组(P＜0.01),芪丹化纤方各组间比较,第7天时,大、小剂量组间的差异具有显著意义(P＜0.05),第14天和第28天时,大剂量组与中、小剂量组的差异均具有显著意义(P＜0.05)。 结论 芪丹化纤方对博莱霉素诱导的大鼠肺纤维化具有一定的防治作用,这一作用可能是通过以下途径实现的:降低血清MMP-9、TIMP-1的表达,调节MMP-9/TIMP-1系统,使之趋于平衡;降低CTGF、TNF-α含量;减少肺组织中MDA、NO的表达,增强SOD活性;降低肺组织中TGF-β1的表达。芪丹化纤方从多靶点、多环节纠正细胞外基质的过度沉积,有效保护肺组织的正常形态,对肺纤维化的发生和发展起到一定的防治作用。