5-羟色胺转载体抑制剂对肺动脉高压肉鸡肺组织胶原蛋白含量的影响

2012-11-23 07:06元晓琪潘家强韩前彪朱余军韩文彩
中国兽医杂志 2012年11期
关键词:羟脯氨酸胶原蛋白纤维细胞

元晓琪,潘家强,李 英,韩前彪,朱余军,韩文彩

(华南农业大学兽医学院,广东 广州510642)

肉鸡肺动脉高压综合征(pulmonary hypertension syndrome,PHS),是由于各种原因导致肺动脉系统阻力增加,血管变应性降低,致使肺血管血压升高从而导致一系列病理变化的疾病[1],最显著的临床特征为右心室肥大、扩张,腹腔积液,是严重危害肉鸡养殖业的一种疾病。5-羟色胺(5-HT)作为一种缩血管活性物质和促增值因子,在PHS发生中的作用已经得到了证实[2]。5-HT能通过5-羟色胺转载体(SERT)介导,促进肺动脉平滑肌细胞增殖,从而参与肺血管重构的过程[3]。5-羟色胺转载体抑制剂已被证明能够抑制肉鸡肺血管重构,降低PHS的发病率,并且这一作用与5-HT介导的肺动脉平滑肌细胞增值有关[4]。肺动脉高压时肺血管结构变化除了平滑肌细胞增殖外,尚有外膜成纤维细胞的增殖,及结缔组织的沉积,沉积的结缔组织成分主要是胶原蛋白和弹性蛋白[5]。在人类肺动脉高压发生的过程中,肺成纤维细胞通过增殖、转化为肌成纤维细胞,向中膜和新生内膜迁移、增殖,并大量分泌细胞外基质(主要为胶原蛋白),引起肺血管重构[6]。SERT是否对PHS肉鸡肺成纤维细胞增殖和分泌细胞外基质产生影响,进而影响肺血管重构值得进一步研究。

1 材料与方法

1.1 试验动物 1日龄科宝肉鸡160羽,购自深圳某孵化场。

1.2 试验动物的饲养和分组 160羽科宝肉鸡购入后常规饲养两周,14日龄时随机分为4组,即A组:正常对照组,按常规饲养。B组:发病组,参照本实验室建立的方法[7],在21日龄通过翅静脉注射CM-32纤维素颗粒(Whatman公司),诱发PHS。C组:西酞普兰治疗组,自18日龄起,按10mg/kg·d剂量灌喂西酞普兰,在21日龄通过翅静脉注射CM-32纤维素颗粒诱发PHS。D组:氟西汀治疗组,自18日龄起,按10mg/kg·d剂量灌喂氟西汀,在21日龄通过翅静脉注射CM-32纤维素颗粒诱发PHS。至42日龄试验结束。试验过程中统计各组发病率,并分别于19、22、35日龄及42日龄每组随机抽取5羽肉鸡,同一部位采集肺脏组织各两管,置于-80℃冰箱保存,1份待测羟脯氨酸含量,1份用ELISA方法测量5-HT浓度。

1.3 肺组织羟脯氨酸含量测定 参照徐铮等学者的方法[8],以羟脯氨酸含量反映胶原蛋白含量。

1.3.1 标准曲线的制备 用2mL双蒸水作为空白对照,然后用2mL标准羟脯氨酸溶液(25μg/mL)作倍比稀释,浓度依次为25μg/mL、12.5μg/mL、6.25μg/mL、3.13μg/mL、1.56μg/mL、0.78 μg/mL。加入1mL 0.1mol/L的柠檬酸缓冲液(pH 值6.0)和1mL 0.05mol/L氯胺-T 溶液,37℃恒温箱中保温30min。加入3.15mol/L高氯酸溶液1mL,混匀,室温作用5min终止氧化。加入10%的对二甲氨基苯甲醛溶液1mL,混匀,放入75℃水浴锅中水浴10min显色后,用分光光度计560nm读取各管吸光度,绘制标准曲线。

1.3.2 肺组织羟脯氨酸测定 肺脏样品取出解冻,称重,剪碎匀浆。加入1mL 0.5%胃蛋白酶溶液,混匀,移入10mL具塞试管,37℃保温3h。加入5 mL 6mol/L盐酸,80℃恒温箱中酸解24h。过滤沉渣,取2mL放入带刻度试管,10%NaOH调pH值到6.0,双蒸水补足到8mL。取2mL于新试管中,依次加入0.1mol/L的 柠檬酸缓冲液和0.05 mol/L氯胺-T溶液各1mL,37℃恒温箱中保温30min。加入3.15mol/L高氯酸溶液1mL,混匀,室温作用5min终止氧化。加入10%对二甲氨基苯甲醛溶液1mL,混匀,80℃水浴恒温箱中放置10 min显色。分光光度计560nm测定吸光度,将测定结果代入标准曲线,计算羟脯氨酸浓度,以羟脯氨酸浓度与所取肺组织质量的比值作为羟脯氨酸相对含量。

1.4 肺组织5-HT含量 采用鸡5-HT定量检测试剂盒(ELISA)测定(RB公司生产)。参考孙程程等提到的方法[9],取1g左右肺脏组织,称重,冰面上剪碎匀浆,加入1mL 0.2mol/L高氯酸溶液,10 000 r/min(4℃)离心10min。提取上清液,加入硼酸盐缓冲溶液(pH值=9.25)1mL,10 000r/min(4℃)离心5min。将上清液移入新管,确保无沉淀残留,4℃存放待测。标准曲线的制备及样品测定方式参考使用说明书,使用酶标定量测定仪于450nm处测定吸光度,代入标准曲线,求出5-HT浓度。

1.5 数据分析 数据以平均值±标准差表示,用SPSS 18软件统计各组数据之间的差异显著性。

2 结果及分析

2.1 发病率比较 正常对照组有2羽肉鸡出现PHS典型临床症状,发病率为5%,发病组有14羽出现临床症状,发病率为35%,经SPSS卡方检验,2组间差异极显著。同时C组发病4羽,发病率10%,D组有5羽出现临床症状,发病率为12.5%,经统计与正常对照组差异均不显著,而与发病组差异均显著。

2.2 各组肉鸡肺脏羟脯氨酸含量测定结果 静脉注射纤维素颗粒15日后,即试验肉鸡35日龄及42日龄,发病组肉鸡肺脏羟脯氨酸含量比正常对照组显著增高,表明胶原蛋白含量上升,成纤维细胞转化,合成活跃。同时,灌喂SERT抑制剂氟西汀、西酞普兰的肉鸡肺组织羟脯氨酸含量显著低于发病组,与对照组差异不显著,暗示抑制5-HT活性能降低发病肉鸡肺组织胶原蛋白含量,这可能是通过减弱成纤维细胞合成胶原蛋白实现见表1。

2.3 各组肉鸡肺组织5-HT含量测定结果 结果如表2。静脉注射纤维素颗粒2d后,即试验肉鸡22日龄时,发病组5-HT含量显著高于正常对照组和两个治疗组。在35日龄和42日龄时,发病组5-HT含量依然高于正常对照组和两个治疗组,而氟西汀和西酞普兰治疗组与正常对照组差异不显著。提示发病组肉鸡肺脏5-HT含量升高,而灌喂SERT抑制剂氟西汀和西酞普兰能降低发病肉鸡肺组织5-HT含量。

表1 各组肉鸡肺脏羟脯氨酸含量比较(%)

表2 各组肉鸡肺脏5-羟色胺含量比较(pg/mg)

3 讨论

关于肉鸡PHS的发病机理,学界进行了各种各样深入的研究,其中肺血管重构在PHS发病过程中的作用已得到证实。5-HT能够通过SERT促进肺动脉平滑肌细胞增殖,而后者作为血管重要细胞结构,其增殖正是肺血管重构的基础。潘家强等学者的研究指出,肺动脉重构与PHS的关系[10],而李英等学者则进一步阐述了5-HT及SERT在PHS发生中的作用[2-3]。成纤维细胞作为血管外膜的重要细胞成分,能分化成肌成纤维细胞,合成胶原蛋白等细胞外基质,并向管腔内膜迁移,参与新生内膜的形成,从而参与到血管重构的过程中。

无论是5-HT,抑或是成纤维细胞的增殖和结缔组织的沉积,在PHS肉鸡肺血管重构时均起到作用。我们有理由相信两者之间存在一定的联系。学界关于两者相互关系的研究相对较少,本文从体内试验的角度,为5-HT影响肺成纤维细胞增殖和合成细胞外基质寻求间接理论依据。

根据我们的试验结果,静脉注射纤维素颗粒能显著的提高肉鸡PHS的发病率,这与我们以往的报道一致[7]。与此同时,通过对肺组织胶原蛋白含量变化以及5-羟色胺含量的观察,我们留意到发病肉鸡肺组织5-HT含量与胶原蛋白含量同步升高,表明PHS肉鸡发生了肺组织胶原蛋白沉积的现象,结合肺组织显微形态学观察出现的典型肺血管重构现象(另文发表),可以推断本试验中PHS肉鸡出现的肺血管重构与肺组织胶原蛋白沉积有关,而5-HT含量增高可能是肺组织胶原蛋白沉积的直接原因。灌喂SERT抑制剂的组别,无论是PHS的发病率,抑或是肺组织5-HT的含量和胶原蛋白含量均与正常对照组差异不显著,我们以此推测,抑制SERT,即抑制5-HT活性,能够降低肺成纤维细胞合成胶原蛋白的能力,从而减轻肺血管重构,抑制PHS的发生。5-HT是否能直接影响肺成纤维细胞的增殖与合成,有待进一步通过体外培养试验证实。

[1]Peacock,A.J.,C.Picket,etal.The relationship between rapid growth and pulmonary hemodynamics in the fast-growing broiler chicken[J].Am Rev Respir Dis,1989,139:1524-1530.

[2]李英,曾健滢,韩前彪,等.肺动脉高压肉鸡肺小动脉中膜5-HT量及其与肺血管重构的关系[J].畜牧兽医学报,2011,42(8):1155-1160.

[3]李英,曾健滢,韩前彪,等.5-羟色胺对肉鸡肺动脉平滑肌细胞增殖和凋亡的影响[J].中国兽医学报,2011,31(8):1205-1207.

[4]李英.5-羟色胺及5-羟色胺转载体在肉鸡肺动脉高压综合征发生中的作用[D].广州:华南农业大学,2009.

[5]刘健华,梁礼成,金久善.肺血管结构重建与肉鸡肺动脉高压形成的关系[J].畜牧兽医学报,2003,34(5):515-520.

[6]Siow R C,Mallawaarachchi C M,Weissberg P L.Migrationg of adventitial myofibroblasts following vascular balloon injury:insights from in vivo gene transfer to rat carotid arteries[J].Cardiovasc Res,2003,59(1):212-221.

[7]李英,曾健滢,潘家强,等.静脉注射纤维素微粒诱发肉鸡腹水综合征模型的建立[J],中国兽医学报,2011,31(2):245-248.

[8]徐铮,白云,修贺明.胃酶酸解法测定肝组织羟脯氨酸含量[J].华北国防医药,2010,22(3):235-236.

[9]孙程程,迟雁,王化虹,等.内脏高敏感大鼠结肠5-羟色胺转运体蛋白的表达[J].世界华人消化杂志,2010,18(14):1428-1433.

[10]潘家强.早期限饲、肉鸡肺小动脉重构和肺动脉高压综合征关系的研究[D].南京:南京农业大学,2005.

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