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编号:10237836
槲皮素对博莱霉素致鼠肺纤维化的防治作用
http://www.100md.com 《广西医科大学学报》 1999年第6期
     作者:王昌明 黄 慧 张珍祥 莫碧文 白 晶 曾锦荣 蒋述科 任 格

    单位:(广西桂林医学院附属医院呼吸内科 桂林 541001)

    关键词:博莱霉素;槲皮素;肺纤维化

    广西医科大学学报990622

    摘要 目的:观察SD大白鼠腹腔内注射槲皮素对实验性博莱霉素致肺纤维化的防治作用。方法:通过博莱霉素致鼠肺纤维化的动物模型,动态观察各实验组与肺纤维化形成相关的第3、7、14、28天肺组织匀浆羟脯氨酸、脂质过氧化物(LPO)含量,动态观察肺组织病理学变化及形态学定量测量肺组织中炎症细胞数/每高倍视野、肺泡间隔宽度、单位面积肺纤维化灶所占的分面积。结果:实验组与对照组相比,槲皮素组能显著地降低博莱霉素致肺纤维化程度。结论:槲皮素对博莱霉素致肺纤维化有一定的防治作用。
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    中国图书资料分类法分类号 R965.2

    THE PROTECTION EFFECTS OF QUERCETION ON BLEOMYCIN INDUCING PULMONARY FIBROSIS IN RATS

    Wang Changming,Huang Hui,Zhang Zhenxiang,et al

    (Department of Respiratory Disease,Affiliated Hospital of Guilin Medical College,Guilin 541001)

    Abstract Objectives:The study was designed to explore the effects of Querctin (200 mg.kg-1) intraperitoneal on bleomycin inducing pulmonary fibrosis in rats.Methods:A model for pulmonary fibrosis in rats was developed by using intratracheal administration of BLM (5 mg.kg-1),the amount of lipid peroxides (LPO),and hydroxyproline in lung issuse hemogenate was determined at 3,7,14,28 day after bleomycin administration respectively.In addition,histological changes and width of alveolar septa and percentage areas of pulmonary fibrosis scars were measured.Result:As compared with control group,the amounts of LPO,hydroxyprolinge of lung homogenate were significantly decreased and BLM-induced pulmonary damage could be ameliorated by Quercetion.Conclusion:Quercetin could prevent and treat BLM-induced pulmonary fibrosis.
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    Key words bleomycin;quercetion;pulmonary fibrosis

    博莱霉素(Bleomycin,BLM)是多肽类抗肿瘤药,单次气管内注射可复制出与人肺间质性疾病相似的动物模型[1],但其发病机制迄今未明,为此我们观察了腹腔内注入槲皮素(Quercetin)对BLM所致SD大白鼠肺间质纤维化实验及病理改变的影响,为肺纤维化的防治提供新的治疗手段。

    1 材料与方法

    1.1试剂及仪器:博莱霉素A5(平阳霉素,天津河北制药厂),槲皮素(Sigma产品),TBA(上海试剂三厂),四乙氧基丙烷(TEP Aldrich公司),L-羟脯氨酸(Sigma产品),ASM 68K图像分析系统(德国Leite公司),721型分光光度计(上海第三分析仪器厂)。

, 百拇医药     1.2 动物分组与处理方法:体质量200~250 g左右SD大白鼠72只,雌雄不拘,随机分组。①单纯BLM组(24只):气管内一次性注入博莱霉素A5(5 mg/kg),随后每只每天腹腔注入生理盐水1 ml,共28 d;②Quercetin组(BLM+Quercetin,24只):气管内一次性注入博莱霉素A5(5 mg/kg),随后每只每天腹腔内注射Quercetin (200 mg/kg),共28 d;③对照组(24只):气管内一次性注入生理盐水0.2~0.3 ml,随后每只每天腹腔内注射生理盐水1 ml。以上动物分别在注射BLM后第3、7、14、28天处死(每次每组6只)。

    1.3 方法

    1.3.1 动物模型的复制:乙醚全身麻醉后仰卧位固定于大鼠实验台上,将舌拉出,用压舌板压舌腹,在额镜直视下,趁动物吸气瞬间迅速将连于1 ml注射器的平端9号针插入气管约4~5 cm,缓慢注入药物,随后将动物直立旋转,尽量使药液在肺内分布均匀,对照组以同样方法注入生理盐水0.2~0.3 ml。
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    1.3.2 病理标本取材及处理:异丙巴比妥钠(80 mg/kg)腹腔注射,麻醉后开胸,结扎左支气管,取左肺备生化测定。自气管向右肺注射质量浓度为10%福尔马林液内固定1周,常规石蜡切片(5 μm)染色。

    1.4 观察指标及测定方法

    1.4.1 肺组织匀浆脂质过氧化物(LPO)测定(以MDA nmol/g肺组织表示)以1 g肺组织加4 ml生理盐水制成匀浆,参考Ohkawa氏法[2],肺组织匀将0.2 ml加质量浓度为8.1% SDS 0.2 ml,加质量浓度为20%冰乙酸(pH调至3.5)1.5 ml,质量浓度为0.8%TBA 1.5 ml,双蒸水0.6 ml,混合沸水浴1 h,再加双蒸水1 ml,正丁醇吡啶混合液5 ml,振荡后离心3500 r/min,15 min,取上清液于721型分光光度计532 nm处比色。标准管加入标准应用液0.2 ml,空白管加双蒸水0.2 ml,余操作同上,含量以MDA nmol/g肺组织表示。
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    1.4.2 肺组织匀浆羟脯氨酸测定:参考Woessners法[3],稍修改,按1 g肺组织加4 ml生理盐水比例制成匀浆,吸取1 ml匀浆加4 ml 6 nmol/L HCl置烘箱内14 h取出,以6 nmol/L NaOH中和调至pH7.0,离心2000r/min,10 min,取上清液加0.05 mol/L CuSO4,质量浓度为10% NaOH各0.5 ml混匀,加体积合数为6%H2O2 0.5 ml于30℃水浴中10 min,之后加无水乙醇0.5 ml,置30℃水浴中20 min,加6 nmol/L HCl及对甲基氨基苯甲醛各1 ml,于70℃中8 min,冷却后于721型分光光度计560 nm处比色,含量以mg/g肺组织表示。

    1.4.3 肺组织形态定量观察:①每高倍视野(HE×400倍)炎性细胞数:每张切片观察10个视野取平均值;②平均肺泡间隔宽度(μm):用尺型显微测微器测定肺泡间隔宽度,每张切片测3个视野,取平均值;③单位面积上纤维化灶所占的分面积:在HE×100倍下每张切片观察10个视野,在ASM68K图像分析仪上测得单位面积上纤维化灶所占的分面积。
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    2 结 果

    2.1各组肺组织匀浆LPO含量变化(见表1):由表1可见单纯BLM组第3天LPO开始显著升高,第7天达高峰,以后下降,第28天接近正常。Quercetin组各组(除第28天)MDA含量均较BLM组显著降低,但仍高于正常对照组。

    2.2 各组肺组织匀羟脯氨酸含量的变化(见表2):由表2可见单纯BLM组第7天羟脯氨酸开始升高,第28天达高峰,而Quercetin组同期较单纯BLM组明显降低,但仍高于对照组。

    表1 各实验组LPO含量比较(±s,n=6) 组 别

    MDA

    3 d

, http://www.100md.com     7 d

    14 d

    28 d

    对照组

    6.29±0.65

    6.32±0.77

    6.65±0.55

    6.41±0.67

    BLM组

    1.28±2.02**

    16.35±1.96***

    11.88±1.23***
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    7.85±0.96

    Quercetin组

    8.23±1.47

    11.06±1.15△△△

    8.69±1.11△△

    7.55±0.75

    与Quercetin组相比,**P<0.01,***P<0.001;与对照组相比,△P<0.05,△△P<0.01,△△△P<0.001表2 各实验组羟脯氨酸含量比较(±s,n=6) 组 别

, 百拇医药     羟脯氨酸

    3 d

    7 d

    14 d

    28 d

    对照组

    1.57±0.21

    1.64±0.20

    1.63±0.12

    1.63±0.12

    BLM组

    1.75±0.47

    2.44±0.18**
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    2.68±0.23**

    2.89±0.21**

    Quercetin组

    1.69±0.31

    2.03±0.23

    2.19±0.23△△△

    2.35±0.21△△△

    与Quercetin组相比,**P<0.01;与对照组相比,△P<0.05,△△△P<0.001

    2.3 病理学变化及形态学定量观察:对照组肺内结构正常,BLM组第3天可见肺泡间隔水肿,炎性细胞浸润,以单核巨噬细胞及中性粒细胞为主,肺泡内亦见少许炎性细胞渗出(图1a),第7天肺泡炎扩大,肺间隔内成纤维细胞和毛细血管增生,并出现梭形细胞和胶元基质明显增多,第28天可见肺间质纤维疤痕形成(图1b),而Quercetin组同期病变明显减轻(图1c,图1d)形态学定量观察见表3。表3 各实验组形态学定量观察指标(±s,n=6) 组 别
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    炎性细胞数/

    每高倍视野

    肺泡间隔平均宽度

    单位面积肺纤维化

    灶所占分面积

    3 d

    7 d

    14 d

    28 d

    对照组

    1.50±0.30

    1.50±0.30

, 百拇医药     BLM组

    263±55***

    4.21±0.44***

    5.12±0.39***

    0.71±0.16**

    Quercetin组

    132±19

    2.50±0.22△△

    3.99±0.44△△△

    0.31±0.19
, 百拇医药
    与Quercetin组相比,**P<0.01,***P<0.001;与对照组相比,△△P<0.01,△△△P<0.001

    图1 各组肺组织病理学变化图

    a 单纯BLM组,第3天肺泡间隔内及肺泡内少量以单核细胞及中性粒细胞为主的炎性细胞浸润b Quercetin组,第3天肺泡间隔及肺泡内少许炎性细胞浸润,病变较单纯BLM组明显减轻

    c 单纯BLM组,第28天见肺泡结构消失代之以大块状纤维疤痕灶

    d Quercetin组,第28天肺纤维化程度较单纯BLM组明显减轻,表现为小块状或局灶性纤维疤痕灶
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    3 讨 论

    BLM致肺纤维化机制迄今未明,目前有以下观点:①自由基损伤机制;②免疫机制(包括炎症细胞及炎症介质);③胶原调节失衡。本实验在气管内一次性注射BLM后,第3天肺组织中MDA含量开始上升,第7天达高峰,以后逐渐下降,第28天接近正常,羟脯氨酸第7天开始升高,第28天达高峰,组织病理学第3~7天表现为急性损伤性肺泡炎,与MDA高峰期一致,第28天肺纤维化疤痕灶形成时,羟脯氨酸达高峰。

    已知BLM在氧分子和铁离子存在下产生活性氧自由基[4],活性氧不但可引起急性损伤性肺泡炎,还可致DNA解链,同时诱发肺组织产生LPO,使生物膜功能丧失,活性氧可增加磷酸酶A2活性,增加花生四烯酸代谢产物的合成,扩大炎症反应,导致肺泡腔内大量以中性粒细胞及单核细胞为主的炎性细胞浸润,其中肺泡巨噬细胞(AM)在肺纤维化中的作用尤为关键,活化的AM能释放许多强有力的促成纤维细胞活化增殖的因子如白介素1(IL1)、肿瘤坏死因子-a(TNF-a)、血小板衍生生长因子(PDGF)等,其中PDGF对成纤维细胞活化增殖具有重要作用[5],而成纤维细胞又是肺内胶原合成的主要细胞[6],胶原的沉积是肺纤维化的重要标志,可以用羟脯氨酸的含量来反映。Quercetin组其MDA、羟脯氨酸的含量均较同期BLM组低,其各期病变也较BLM组明显减轻,说明Quercetin对肺纤维化有一定的防治作用。
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    Quercetin属黄酮类物,其防治肺纤维化作用机制可能可包括:①抗自由基损伤作用:Quercetin具有清除自由基及膜稳定作用[7];②抑制成纤维细胞活化、增殖[8]进而抑制胶原的合成:由于Querctin是酪氨酸蛋白激酶(TPK)特异性抑制剂[8],通过抑制TPK而使PDGF等生长因子不能与细胞膜受体结合,从而不能调节成纤维细胞增殖;③抑制花生四烯酸的释放[9];花生四烯酸产物如LTS可直接刺激白细胞产生超氧化物[10],而白细胞释放的氧自由基在补体参与下可致急性肺损伤,另外LTS也可刺激成纤维细胞增殖。Quercetin可从多种途径抑制肺纤维化的发生,Quercetin对BLM致肺纤维化具有防治作用。

    参 考 文 献

    1 Clark JG.BLM-induced pulmonary fibrosis in hamster.J Clin invest,1983,72:2082
, 百拇医药
    2 Ohkawa H.Assay for Lipid peroxides in animal tissue by thiobarbituic acid reaction.Anal Biochem,1979,95:351

    3 Woessner JF.The determination of hydroxyproline in tissues and protein sample containing small proportion of this amino acid.Arch Bioch,1961,93:440

    4 Sausville A.Effect of chelating agents and metal ions the degradation of DNA by BLM.Biochemistry,1978,17:2740

    5 Antoniades HN,Bravo MA,Rafael AE,et al.Platelet derived growth factor in idopathic pulmonary fibrosis.J Clin invest,1990,86,1055
, 百拇医药
    6 Sheppard MN,Harrison NK.Lung injury,inflammatory mediators and fibroblast activation in fibrosing alvelolitis.Thorax,1992,47:1064~1074

    7 Negre SA,Salvayer R.Quercetin prevent the cytotoxicity of oxidized LDL on lymphoid cell lines.Free Red Biol Med,1992,12:101

    8 Levitxki A,Gazit A.Tyrosine Kinase inhibition:Anapproach to drug development.Science,1995,267:1782~1787

    9 Hirasawa N,Santin F,Beaven MA.Activation of the mitogen activated protein kinase/cytosolic phospholipase A2 pathway in a rat mast cell line.J Immunol,1995,154:5391~5402

    10 Sumimot H.Superoxide production of human polymorphonuclear leukocytes stimulated by leukotriene B.Biochi B Biophys Acta,1984,803:271

    收稿日期:1999-01-28, 百拇医药