肺纤维化的发生机制及其早期防治研究

成纤维细胞活化、增殖及大量细胞外基质聚集是肺纤维化的主要病变特征，多种因素均可引起肺纤维化如职业性粉尘（SiO2等）、病毒（冠状病毒等）、放射性损伤及某些药物（博莱霉素等），此外还有一类不明病因的肺纤维化—特发性肺纤维化。虽然起因不同但纤维化的发展与结局基本相似，目前肺纤维化发生的确切机制尚不清楚，早期有效防治亦未获得突破性进展。本课题在细胞和动物两个水平上进行试验，并通过γ射线和博莱霉素诱导两种方法建立肺纤维化动物模型，深入探讨肺纤维化发生机制及观察牛磺酸、L-精氨酸、IBE5和重组中国人γ-干扰素对肺纤维化的防治作用。 将培养的人肺成纤维细胞分为正常组、单纯照射组、不同剂量给药组(Tau、Arg或IBE5 0.1、1、10ug．ml-1或γ-INF 0.05、0.1、0.5、lug／ml)，进行MTT、免疫细胞化学后的图像定量分析。将雄性C57小鼠26只随机分为四组：正常组、单纯照射组、Tau组、Arg组，两防治组分别在照射前三天给药，其方式为自由饮水持续2m，药物浓度均为10g．ml-1，分别于照射后第1、3、6m取材；将42只C57小鼠随机分为5组：正常对照，BLM、IBE5小剂量(0.025 g．kg-1．d-1)、IBE5中剂量(0.05 g．kg-1．d-1)、IBE5大剂量(0.1g．kg-1．d-1)，IBE5用1％羧甲基纤维素钠溶解后灌胃给药，给予IBE5后第4天经气管内注入BLM，IBE5给药持续30d，届时取材；雄性C57小鼠50只，随机分为五组即正常对照组、BLM组、INF-γ小剂量组(0.25 ug．d-1)、中剂量组(0.5 ug．d-1)、大剂量组(1.0ug．d-1)，给药组于建模前3d经皮下给予INF-γ，持续35d，届时取材。左肺匀浆测Hyp，右肺制成组织切片行HE、苦味酸天狼星红染色和免疫组织化学后光镜观察及图像定量分析。 细胞试验结果表明，牛磺酸、L-精氨酸、IBE5和重组中国人γ-干扰素均可抑制γ射线刺激人肺成纤维细胞的异常增殖，并且均可降低细胞对α—SMA和MMP-7表达。我们在动物试验中，成功地复制了两种肺纤维化小鼠模型。通过HE和天狼猩红染色后光镜观察和图像分析发现，早期为间质性肺炎，后期为肺纤维化且有大量胶原产生。 给予牛磺酸、L-精氨酸、IBE5和重组中国人γ-干扰素四种药后，肺纤维化均得到 硕士论文 肺纤维化的发生机制及早期防治研究 不同程度抑制。Q一SMA在正常肺组织中仅在较大血管、支气管壁的平滑肌层表达;枷P一7、 MMP一9只表达于支气管粘膜上皮细胞。纤维化模型的肺组织中，Q一SMA表达增加，主要 位于纤维化区域内的肌成纤维细胞中，尤其是血管、支气管旁;姗P一7与纤维化严重程 度成正比，其免疫组织化学显示支气管上皮细胞、巨噬细胞和肌成纤维细胞呈阳性; 枷P一9主要表达于炎症细胞。牛磺酸、L一精氨酸和IBES均可显著降低Q一S撇和MMP一7 表达，对MMP一9无明显影响;重组中国人Y一干扰素对。一S琳、枷P一7和MMP一9均有明显 抑制作用。 通过以上试验，我们认为:1.肌成纤维细胞的持续存在是肺发生纤维化的关键因素 之一。2，MMP一7在肺纤维化的发生发展过程中参与了肺结构破坏和重塑。3.炎症不是肺 纤维化的主要原因，只是伴发症状，而肺间质Fb和平滑肌细胞进行性增生，肺组织结 构的持续性重构，导致肺纤维化的发生。4.牛磺酸和L一精氨酸通过抑制Fb的增殖和降 低MMP一7的分泌来减轻肺纤维化的严重程度。5.IBES通过①抑制Fb的活化、增殖，降 低了Fb向MFB的转化率②抑制了肺内细胞对MMP一7的表达，阻断肺间质Fb和平滑肌细 胞进行性增生，进而阻断肺组织结构的持续性重构两条途径实现防治肺纤维化。6.重组 中国人Y一干扰素有效防治肺纤维化的作用机制可能包括:①抑制Fb的活化、增殖、降 低Fb向MFB的转化率，抑制胶原的合成。②抑制肺内细胞MMp一7的表达③调节机体免 疫力，提高抗感染能力，抑制MMP一9的表达，阻断内皮细胞、炎症细胞的迁移，从而抑 制肺组织的重构。