肺纤维化小鼠肺组织中MMP—9和TGF—β1的表达及意义

2014-02-25张玉昆

中国现代医生 2014年4期

张玉昆

[摘要] 目的探讨肺纤维化小鼠肺组织中基质金属蛋白酶-9（MMP-9）和转化生长因子-β1（TGF-β1）的表达及意义。方法将60例C57BL/6小鼠随机均分为实验组、治疗组和对照组，其中实验组和治疗组采用博莱霉素诱导建立肺纤维化小鼠模型，其余20例健康小鼠作为对照组，采用免疫组化SP法测定实验组和对照组肺组织中MMP-9和TGF-β1蛋白的表达情况。并采用格列卫对治疗组进行干预，对治疗前后肺组织中MMP-9和TGF-β1的表达情况进行比较。结果对免疫组化测得的光密度值进行比较，实验组MMP-9和TGF-β1的值明显高于对照组，差异有统计学意义（P < 0.05）。将治疗组中进行干预的20只小鼠进行MMP-9和TGF-β1的光密度值测定，干预前后进行比较，差异有统计学意义（P < 0.05）。结论肺纤维化小鼠肺组织中MMP-9和TGF-β1呈高表达，格列卫对博莱霉素诱导的小鼠肺纤维化程度可能有抑制作用。

[关键词] 肺纤维化小鼠；MMP-9；TGF-β1；格列卫

[中图分类号] R563.9 [文献标识码] A [文章编号] 1673-9701（2014）04-0014-03

肺纤维化是间质性肺疾病病理特征之一，间质性肺疾病病变早期以弥漫性肺泡炎为主，其后逐步出现肺间质纤维化。特发性肺纤维化是其中最常见的一个类型，该病发病机制不明，临床预后很差，中位生存期仅2.8年，目前无特效的治疗方法[1]。因此，深入研究肺纤维化的发病机制并探索有效的治疗途径是目前研究的热点和重点[2]。本研究通过建立肺纤维化小鼠动物模型探讨肺组织中MMP-9和TGF-β1蛋白表达及意义，现报道如下。

1 材料与方法

1.1 实验动物

选取由广州医科大学SPF动物实验中心提供的健康雌性C57BL/6小鼠60只作为研究对象，均为周龄4～6周、体重16～18 g的健康清洁级小鼠。将上述小鼠置于室温18℃～22℃，湿度60%～70%，通风良好的同一清洁饲养室内进行饲养。

1.2 实验方法

动物模型的建立[3，4]：将60只小鼠随机分为3组：实验组（n=20）、治疗组（n=20）和对照组（n=20）。小鼠固定于手术台，采用水合氯醛进行麻醉，经腹腔按照（300～400）mg/kg剂量注入，取颈部切口长约1.5 cm，逐切开显露气管，经气管软骨环间隙进行6号细针穿刺，实验组按照5 mg/kg推注博莱霉素生理盐水溶液，对照组推注等量无菌生理盐水溶液，逐层缝合切口后，反复翻转小鼠2 min，保持药液布满双肺。小鼠清醒后常规进行饲养。造模1周后，将实验组中20只小鼠及对照组的20只分别处死取肺组织。具体步骤：采用氯胺酮腹腔麻醉，常规消毒铺巾，沿胸骨中线打开胸腔，剔除结缔组织和脂肪组织、气管支气管及其他非肺组织成分，取肺后，常规给予10%中性福尔马林固定，石蜡包埋，切片后拟行免疫组化检测。治疗组中20只小鼠则每天按照50 mg/（kg·d）给予格列卫腹腔内注射进行干预。干预1周后，同法取小鼠肺组织标本进行检测。采用免疫组化SP法，严格按照说明书中的操作步骤进行操作。采用美国IPP6.0专业图像分析软件对MMP-9和TGF-β1免疫组化结果中的光密度值进行测定。

1.3 统计学方法

应用SPSS 18.0统计学软件进行数据分析，计量资料用均数±标准差（x±s）表示，两样本均数的比较采用t检验，P < 0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 实验组与对照组肺组织中MMP-9和TGF-β1表达情况的比较

实验组与对照组由免疫组化测得的光密度值进行比较，MMP-9和TGF-β1的值明显高于对照组，差异有统计学意义（P < 0.05）。见表1。

2.2 治疗组干预前后肺组织中MMP-9和TGF-β1表达情况的比较

将治疗组中进行干预的20只小鼠进行MMP-9和TGF-β1的光密度值测定，干预前后进行比较，差异有统计学意义（P < 0.05）。见表2。

3 讨论

间质性肺疾病是一组肺弥漫性疾病，包括有200多个病种，其发病原因可能与遗传、免疫损伤、病菌感染、职业性的粉尘接触及放射治疗等因素有关。目前，有多种学说，包括Th1/Th2因子失衡学说、肺泡炎性学说、脂质过氧化学说、细胞凋亡学说。目前普遍认为，细胞因子网络失衡在肺纤维化的过程中发挥了重要作用，多种因素参与了肺纤维化的形成[5，6]。

研究表明，TGF-β1在肺纤维化的发生发展中发挥着关键作用。TGF-β1主要来源于单核巨噬细胞，与成纤维细胞表面受体结合，促进成纤维细胞的分裂、增殖，参与结缔组织生成。动物实验表明，TGF-β1通过介导肺泡炎症及损伤，促进肺成纤维细胞产生氨基多糖和胶原，诱导成纤维细胞分化为肌成纤维细胞，最终促进肺纤维化的形成[7，8]。研究还显示，MMP在肺间质中广泛存在，人体肺间质胶原合成与降解代谢保持一种动态平衡，当肺组织中MMP表达及活性增高时，肺组织中正常胶原蛋白被纤维性间质取代，最终导致肺纤维化的形成[9]。

研究表明，格列卫（甲磺酸伊马替尼）是一种小分子酪氨酸蛋白激酶抑制物，主要治疗慢性粒细胞白血病（CML）、胃肠道间质瘤，格列卫的抗纤维化作用是在治疗CML的过程中逐步被注意到的。其后相关的临床及基础研究证实格列卫对多种组织器官具有抗纤维化的作用。目前普遍的观点认为格列卫通过阻断细胞外基质合成抑制纤维化的作用[10]。

本研究通过建立肺纤维化小鼠动物模型，证实实验组小鼠的肺组织中MMP-9和TGF-β1蛋白的表达明显升高，提示MMP-9和TGF-β1蛋白的异常表达与肺纤维化关系密切，与相关研究结果一致[10]。本研究尝试用格列卫干预博莱霉素诱导的小鼠肺纤维化，结果显示，实验组小鼠经格列卫干预后，肺组织中MMP-9和TGF-β1蛋白的表达干预前后显著下降，提示格列卫可能通过抑制MMP-9和TGF-β1蛋白的表达进而减少肌成纤维细胞的数量，但格列卫对肺纤维化抑制作用还有待于进一步研究[11]。

综上所述，肺纤维化小鼠肺组织中MMP-9和TGF-β1蛋白呈高表达，格列卫对博莱霉素诱导的小鼠纤维化程度可能有抑制作用，为肺纤维化的治疗提供新的治疗思路，有关的机制及疗效还有待进一步的深入研究。

[参考文献]

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（收稿日期：2013-11-14）