骆亚莉,程小丽,王雅莉,李能莲,舍雅莉,李 屹
(1.甘肃中医学院基础课部病理学教研室,甘肃兰州730000;2.兰州大学基础医学院遗传学研究所,甘肃兰州730000)
肺纤维化死亡率高,百合对其治疗的研究鲜见。本实验观察百合多糖可否影响肺组织基质金属蛋白酶-9(matrix metalloproteinases,MMP-9)及其抑制剂-2(tissue inhibitor of metalloproteinases,TIMP-2)的表达从而发挥干预肺纤维化形成的作用。
1.1 材料:SPF 级昆明种小鼠84 只,雌雄各半。甘肃中医学院实验动物中心提供,质量合格证号SCXK(甘)2011-0001。博莱霉素(bleomycin,BLM)粉针剂购于哈尔滨莱博通药业,批号110424。0.9%氯化钠注射液溶解,终浓度为1.6 g/L。百合饮片购自甘肃兰州惠特药业,醇沉法提取百合多糖(lily polysaccharide,LP),纯度60%,蒸馏水配制为10 g/L。强的松(prednisolone acetate,PA)浙江仙琚制药股份有限公司生产,批号110428,蒸馏水配制为1.82 g/L。
兔抗小鼠MMP-9、TIMP-2 单克隆抗体、DAB 显色试剂盒均购于武汉博士德公司。羟脯氨酸(hydroxyproline,HYP)试剂盒购于南京建成生物工程有限公司。
1.2 方法:动物随机分为百合多糖组(BLM +LP)、模型组(BLM)、强的松组(BLM + PA)、对照组(control),各21 只。除对照组外均经气管注入BLM 0.05 mL,对照组注入等量0.9%氯化钠注射液。24 h后治疗组分别用0.5 mL百合多糖及强的松灌胃,剂量按临床用量换算。第7、14、28 天按试剂盒说明检测肺组织MMP-9、TIMP-2 的表达。第28 天行HE染色并测HYP 含量。
用SPSS 14.0 软件行One-Way ANOVA,组间比较用t检验。
2.1 动物体质量(g):模型组体质量为25 ±2 g显著低于对照组38 ±3 g (P<0.05)。强的松干预组及百合多糖干预组体重显著回升,分别为34 ±1 g及33 ±2 g (P<0.05)。
2.2 肺组织HYP 含量(mg/g):模型组肺组织HYP 含量1.15 ±0.23 mg/g 显著高于对照组0.51 ± 0.09 mg/g(P<0.05)。强的松干预组及百合多糖干预组肺组织HYP 含量显著低于模型组,分别为0.70 ± 0.13 mg/g 及0.73 ±0.05 mg/g(P<0.01)。
2.3 病理变化:模型组肺泡间隔显著增宽,有较多的单核细胞、淋巴细胞浸润,肺泡腔明显缩小,肺间质被胶原纤维和成纤维细胞替代,肺间质纤维化形成。百合多糖组及强的松组肺泡间隔增宽较模型组明显减轻,炎性细胞浸润少,肺泡腔有囊状改变。
2.4 MMP-9、TIMP-2 的表达:各组均可见二者阳性表达,对照组少量染色阳性,MMP-9 主要分布于肺泡巨噬细胞和支气管上皮细胞,TIMP-2 在肺泡和支气管上皮细胞表达较强。模型组MMP-9 阳性表达主要分布于肺泡、支气管上皮细胞,TIMP-2阳性表达分布于肺泡及间质巨噬细胞、肺泡及支气管上皮细胞、成纤维细胞。治疗组二者表达均降低(表1,图1)。
表1 不同时间点MMP-9 及TIMP-2 平均吸光度Table 1 The average optical density of MMP-9 and TIMP-2 protein at different time points(A value,n=6)
图1 第28 天MMP-9 及TIMP-2 蛋白表达Fig 1 The expressions of MMP-9 and TIMP-2 protein at 28th d(10 ×40)
百合可润肺、补肺气,其多糖具抗氧化、增强免疫力等作用[1]。
报道称,MMPs 及其抑制剂TIMPs 在以胶原为主的细胞外基质的降解与重塑过程中发挥重要作用,低MMPs 高TIMPs 表达促使胶原不易降解,引起肺纤维化[2]。
本实验结果表明在肺纤维化早期,大量炎症细胞聚集并释放炎性介质,促进MMP-9 合成,TIMP-2 随MMP-9 蛋白表达升高而升高,维持MMP-9 /TIMP-2 比例,胶原降解;随肺纤维化发展,炎性细胞分泌减少,MMP-9 合成减少,TIMP-2表达升高,二者比例失衡,胶原降解减少而大量沉积,与参考文献相符。百合多糖能抑制纤维化模型肺组织MMP-9 与TIMP-2 蛋白表达,改善二者失衡,减少胶原沉积,从而延缓肺纤维化的发展。
[1]王多宁,张小莉,杨颖,等.百合多糖对羟自由基的清除作用[J].陕西中医学院学报,2006,29:53-55.
[2]Dancer RC,Wood AM,Thickett DR.Metalloproteinases in idiopathic pulmonary fibrosis[J].Eur Respir J,2011,38:1461-1467.