丁明桥,许朝霞,陈 瑞,王 鹏
(1.武汉市第五医院,湖北 武汉 430050;2.上海中医药大学基础医学院,上海 201203;3.华中科技大学附属协和医院 中医科,湖北 武汉 430000;4.湖北中医药大学,湖北 武汉 430060)
在肺纤维化的发病机制研究中,各种细胞因子的作用越来越为学者所重视,已提出细胞因子网络的概念。已有研究[1]表明,多种生长因子参与肺炎症反应及肺纤维化过程,其中转化生长因子β1(TGF-β1)和血小板源性生长因子(PDGF)等对调控肺成纤维细胞分裂、增殖及胶原蛋白的合成与降解起十分重要的作用。TGF-β1是使细胞外基质积聚最关键的细胞因子,是肺纤维化治疗的靶点,PDGF对成纤维细胞具有趋化和增殖作用,促进成纤维细胞介导的组织基质的收缩作用[2],在肺间质纤维化病变中起着重要作用。本实验以PDGF和TGF-β1为研究指标,观察银杏叶提取物对肺纤维化大鼠模型血清PDGF及TGF-β1含量的影响,探讨其对肺纤维化发生和病理进程的影响。
1.1 实验药物 博莱霉素(商品名:平阳霉素,Bleomycin A5,BLMA5。批号:040601,天津太河制药有限公司生产),每支8 mg,用1 mL生理盐水配置备用。醋酸强的松片(广东华南制药厂生产,批号041201),在使用时用蒸馏水溶解,配成0.32 g/L混悬液备用。银杏叶提取物选用依康宁片(扬子江集团有限公司生产,批号:05012801,每粒含总黄酮醇苷19.2 mg,萜类内酯4.8 mg,剂量按照总黄酮醇苷与萜类内酯总剂量计算),用蒸馏水溶解制成0.675 g/L混悬液备用。
1.2 试剂与仪器 Rat PDGF ELISA试剂盒(批号2004091025)购自Takata公司;TGF-β1 ELISA试剂盒(批号:0507227)购自上海森雄科技实业有限公司;Bio-Tek ELX8000自动酶标仪、离心机、可调式恒温水浴箱。
1.3 实验动物与分组 96只健康清洁级Wistar大鼠,雌雄不限,体质量(180±20)g,于实验前1周1次性购自华中科技大学同济医学院实验动物中心,合格证号TJLA[2005]011,随机分为正常对照组(A组)、模型组(B组)、强的松组(C组)和银杏叶提取物干预组(D组),每组各24只。
1.4 建立模型 按Szapiel[3]法建立模型。10%的水合氯醛麻醉大鼠,将其仰卧固定于大鼠实验台上,消毒后切开颈部皮肤,逐层分离,充分暴露气管,B、C、D组用1 mL注射器缓慢注入稀释的博莱霉素注射液,剂量为5 mg /(kg·bw),A组注入等容生理盐水,注药后将动物直立并旋转,使药物均匀散布于双肺内,之后缝合皮肤,创口消毒,置动物于实验室内保温喂养,待其自行苏醒,实验期间动物自由饮水和进食。
1.5 给药方法 于造模第2天起A、B组用生理盐水10 mL/(kg·bw)灌胃,C组用醋酸强的松混悬液0.56 mg/kg灌胃,D组用银杏叶提取物,浓度0.675 g/L,剂量10 mL/(kg·bw)灌胃。均1次/d。
1.6 标本采集及处理 各组动物分别于第7、14、28天随机选取8只,用10%的水合氯醛腹腔注射麻醉大鼠,固定,暴露腹腔,用普通注射器于腹主动脉取血4 mL,静置1h后,离心机离心15 min,分离血清,供实验检测。
1.7 检测方法 PDGF采用ELISA法进行检测,将样本血清稀释50 000倍,严格按照试剂盒说明书操作步骤进行反应,终止反应后用酶标仪在450 nm处测吸光值(OD),结果与标准曲线比较确定PDGF含量。TGF-β1采用双抗夹心ABC-ELISA法检测,根据试剂盒提供方法进行反应,终止反应后用酶标仪在492 nm处测吸光值(OD),结果与标准曲线比较确定TGF-β1含量。
2.1 各实验组大鼠血清在不同时间点的PDGF含量 见表1。
表1 各实验组大鼠血清在不同时间点的PDGF含量
2.2 各实验组大鼠血清在不同时间点的TGF-β1含量 见表2。
表2 各实验组大鼠血清在不同时间点TGF-β1含量
3.1 PDGF、TGF-β1与肺间质纤维化 PDGF[1-6]和TGF-β1[7-8]是参与肺纤维化的细胞因子网络中比较重要的两个因子,二者之间的关系非常密切。吴浩等[9]的研究表明,PDGF的主要来源是巨噬细胞,在肺纤维化的早、中期发挥重要作用,而TGF-β1主要由间质细胞自身产生,在肺纤维化的中、后期发挥重要作用,促细胞外基质合成,使肺纤维化进行性进展。张桂才等[10]的研究也表明,通过抑制TGF-β1mRNA的表达,能够减少胶原沉积,使纤维化病变减轻。
3.2 银杏叶提取物对肺纤维化大鼠模型血清PDGF及TGF-β1的影响 本研究观察到,在生理状态下,大鼠血清PDGF和TGF-β1的表达在各时间点变动不大,博莱霉素造模后,第7天时,PDGF含量达到峰值,第14、28天时虽有所降低,但仍处于高水平;第7天时TGF-β1的表达开始显著升高,第14、28天时仍有所上升,提示PDGF和TGF-β1在博莱霉素致肺纤维化过程中具有重要作用,通过干预来抑制PDGF和TGF-β1的表达可以预防和减轻肺纤维化的程度,这可能是防治肺纤维化的途径之一。
实验结果表明,银杏叶提取物在各时间点上均能有效降低血清中PDGF和TGF-β1的水平,对博莱霉素所致肺损伤和纤维化具有防治作用,提示降低参与肺纤维化的PDGF和TGF-β1等细胞因子水平可能是银杏叶提取物防治肺纤维化的机制之一。
[1]Matsuse T. Growth factor in the process of inflammation and fibrosis in the lung[J]. Nihon Kokyuki Gakkai Zasshi,1998,36:413.
[2]Yamakage A,Kikuchi K,Smith EA,et al .Selective upregulation of platelet-derived growth factor alpha receptors by transform in growth factor beta in scleroderma fibroblasts[J]. J Exp Med,1992,175:1227-1234.
[3]Szapiel SV,Elson NA,Fulmer JD,etal. Bleomycin-induced interstitial pulmonary disease in the nude,athymic mouse[J]. Am Rev Respir Dis,1979,120(4):893-899.
[4]武湘兵,王雪梅,李进.血小板源生长因子与疾病[J].国外医学(生理病理科学与临床分册),1999,19(1):54-57.
[5]Bonner JC,Brody AR. Asbestos-induced alveolar injury evidence for macrophage-derived PDGF as a mediator of the fibrogenic response[J].Chest,1991,99(3):54.
[6]吴浩,张月娥,许祖德,等.血小板源性生长因子对肺纤维母细胞前胶原合成的影响[J].上海医科大学学报,1996,23(3):199-202.
[7]Santana A,Saxena B,Nancy A,et al.Increased expression of transforming growth factor β isoforms (β1,β2,,β3) in bleomycin-induced pulmonary fibrosis[J].Am J Respir Cell Mol Biol,1995,13:34-44.
[8]Dennis M.Nautralization of transforming growth factor β1 in a mouse model of immune-induced lung fibrosis[J].Immunology ,1994,82:584-596.
[9]吴浩,张月娥,许祖德,等.大鼠肺纤维化血小板源性生长因子、血小板源性生长因子-受体、转化生长因子-β、转化生长因子-β受体的表达[J].中国组织化学与细胞化学杂志,2000,9(2):157-160.
[10]张桂才,周贤梅,仇中叶.虎芪活血煎对肺纤维化大鼠肺组织HYP含量及TGFβ1mRNA表达的影响[J].吉林中医药,2007,27(11):49-51.