高海拔COPD大鼠血浆TNF-α、IL-6和IL-10水平升高

崔金霞，张永东，时莹庆，冯喜英，王 晋，关 巍*

(1.青海大学 附属医院 呼吸科， 青海 西宁 810001；2.中国人民武装警察部队指挥学院 门诊部， 天津 230025；3.武警青海总队医院 军诊科， 青海 西宁 810000)

高海拔COPD大鼠血浆TNF-α、IL-6和IL-10水平升高

崔金霞1，张永东2，时莹庆1，冯喜英1，王 晋3，关 巍1*

(1.青海大学 附属医院 呼吸科， 青海 西宁 810001；2.中国人民武装警察部队指挥学院 门诊部， 天津 230025；3.武警青海总队医院 军诊科， 青海 西宁 810000)

I高原对慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease, COPD)的影响目前研究较少且结果不一。海拔每升高95 m，COPD的病死率增加1/105[1]，而另有报道海拔与COPD患病率之间呈负相关[2]。

高原对COPD的影响究竟如何？是保护作用还是损害作用，尚无定论。通过建立不同海拔COPD大鼠模型，测定血浆TNF-α、IL-6和IL-10的水平，希望了解不同海拔下COPD大鼠全身炎性反应的差异。

1 材料与方法

1.1 研究对象及分组:清洁级雄性SD大鼠40只,体质量143±7 g，鼠龄6周，[兰州大学动物实验室，合格证号：SCXK(甘)2011-0001]，购买当日运回青海西宁。将40只大鼠随机分为中海拔对照组和COPD组(西宁，海拔2260 m)、高海拔对照组和COPD组(海拔5500 m)，每组10只。高海拔组饲养于青海省高原医学研究中心低压氧舱(压力：398 mmHg，氧分压：42 mmHg，温度：17 ℃～24 ℃，湿度：37%～51%)，每日开舱2 h打扫、清洁、喂食及注射药物。共饲养28 d。

1.2 COPD模型的建立:以文献[3]方法并进行改进制作香烟提取物(cigarette extract smoke，CSE)及制作COPD动物模型。

于第1、8、15和22天17∶00—19∶00对中海拔及高海拔对照组大鼠腹腔注射0.8 mL 0.9%氯化钠注射液，给中海拔及高海拔COPD组大鼠腹腔注射0.8 mL CSE溶液。

1.3 标本采集及储存:于实验第29天及第30天两次处理动物。腹腔注射25%乌拉坦(0.8 mL/kg)麻醉，腹腔注射肝素钠(150 U/100 g)肝素化。抽取腹主动脉血液置于乙二胺四乙酸管中，以3 000 r/min离心10 min，血浆置于-80 ℃冰箱保存。

左心房及右心房各开1 cm左右小口，自右房开口以20 cm H2O压力以10 mL/min的速度滴注0.9%氯化钠注射液，肺叶变白后停止冲洗，4%甲醛灌洗双肺组织，至肺叶变硬、肺缘锐利停止滴入，结扎左右气管开口，左肺组织置入4%甲醛溶液的避光盒中，用于苏木素-伊红(HE)染色。

1.4 制作大鼠肺组织病理切片及形态观察:将之前包埋于4%甲醛中已48 h的左肺组织经过取材、固定、脱水、浸蜡包埋、切片与摊片、脱蜡染色、脱水透明及封片，待树胶略干后，贴上编号，待读片。

1.5 测定血浆TNF-α、IL-6和IL-10的水平:用ELISA法，严格按说明书进行测定。试剂盒购自武汉优尔生科技股份有限公司。

2 结果

2.1 大鼠肺组织的病理变化:28 d后2组COPD组均出现肺实质破坏、肺泡壁变薄、部分肺泡破裂和肺泡腔扩大，成功建立COPD模型(图1)。

2.2 各组之间血浆TNF-α、IL-6及IL-10水平变化:TNF-α和IL-6水平：高海拔对照组高于中海拔对照组(P<0.05)，高海拔COPD组高于中海拔COPD组(P<0.05)，中海拔COPD组高于中海拔对照组(P<0.05)，高海拔COPD组高于高海拔对照组(P<0.05)(表1)。

IL-10水平：高海拔对照组IL-10高于中海拔对照组(P<0.01)。

3 讨论

高原环境低压、低氧，本研究显示，高海拔对照组血浆TNF-α和IL-6水平高于中海拔对照组，表明低氧促进了TNF-α和IL-6的分泌。低氧时增加NF-κB的活化程度，巨噬细胞内信号传导通路活性增加，导致TNF-α和IL-6分泌增加；低氧诱导因子-1α可调节低氧的肥大细胞产生TNF-α、IL-6和IL-8等炎性介质，并能使激活的巨噬细胞释放TNF-α。

A.mild altitude control; B.mild altitude COPD; C.high altitude control; D.high altitude COPD图1 肺组织病理Fig 1 Pulmonary pathology(×40)

groupTNF⁃αIL⁃6 IL⁃10mildaltitudecontrols146±35400±248101±12mildaltitudeCOPD383±70∗1373±276∗104±12highaltitudecontrols395±53∗1215±320∗103±08∗highaltitudeCOPD449±44∗△▲1464±387∗△▲109±09∗

*P<0.05 compare with mild altitude controls;△P<0.05 compare with high altitude controls;▲P<0.05 compare with mild altitude COPD group.

IL-6、IL-10及TNF-α相互作用并参与肺部炎性反应及COPD病理变化[4]。本研究显示，中海拔COPD组血浆TNF-α和IL-6水平高于中海拔对照组，高海拔COPD组TNF-α和IL-6水平高于高海拔对照组，高海拔COPD组TNF-α和IL-6水平高于中海拔COPD组。说明COPD大鼠全身炎性反应随海拔的升高而增加，表明低氧加剧了COPD大鼠的全身炎性反应。

目前许多研究认为，COPD患者肺和血中IL-10绝对和相对分泌不足有可能是COPD发病的一个易感或易患因素。

本研究显示，高海拔对照组IL-10高于中海拔对照组，但高海拔COPD组与中海拔COPD组无显著差异。表明在健康大鼠IL-10随海拔增加分泌增加，可起到抑制炎性反应的作用，但在COPD各组却无增加，抑制炎性反应的作用可能受到影响。

综上所述，高原低氧加重了COPD大鼠全身炎性反应，海拔越高，COPD的全身炎性反应越重。

[1] Coté TR, Stroup DF, Dwyer DM，etalChronic obstructive pulmonary disease mortality. A role for altitude [J].Chest, 1993, 103:1194- 1197.

[2] Laniado-Laborin R, Rendón A, Batiz F,etalHigh altitude and chronic obstructive pulmonary disease prevalence: a casual or causal correlation? [J]. Arch Bronco neumol, 2012, 48:156- 160.

[3] Chen Yan, Hanaoka M, Chen Ping,etalProtective effect of beraprost sodium, a stable prostacyclin analog, in the development of cigarette smoke extract-induced emphysema [J]. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol, 2009, 296: 648- 656.

[4] Lee J, Taneja V, Vassallo R.Cigarette Smoking and Inflammation: Cellular and Molecular Mechanisms [J]. J Dent Res,2012, 91:142- 149.

2014- 01- 14

2014- 03- 24

*通信作者(correspondingauthor)：weiguan110@163.com

1001-6325(2014)08-1108-02

R 563.3

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