哮喘豚鼠肺气管LPO含量变化的研究
作者：别晓东 楼兰花 陈悦青
单位：别晓东(浙江医科大学第二附属医院中内科 310009)；楼兰花(浙江中医学院医学分子研究所)；陈悦青(浙江省医学科学院病毒研究所)
关键词：哮喘；气管条；过氧化脂质▲
哮喘豚鼠肺气管LPO含量变化的研究 摘 要：探讨自由基引发支气管哮喘的作用机制。采用卵蛋白致敏和吸入激发复制哮喘豚鼠模型，检测血清、肺组织、气管条中的过氧化脂质(LPO)的含量变化，发现哮喘豚鼠血清、肺组织、气管条中LPO明显高于对照组，且气管条前1/6区域LPO含量高于其他区域。提示自由基是导致哮喘气道高反应的重要病理机制之一。
哮喘是一种气道慢性非特异性炎症疾病，有多种炎症细胞、炎性介质和细胞因子参与其炎症过程。本文经抗原致敏和激发豚鼠产生气道高反应，通过测定气管条中LPO的含量直接而确切地反映气道组织损伤情况，为探讨氧自由基(OFR)引发支气管哮喘的气道损伤机制提供依据。
, 百拇医药
材料与方法
1. 实验动物及哮喘豚鼠模型的建立 成年雄性豚鼠，体重300±27g，由上海实验动物中心提供。将豚鼠随机分成正常对照组和哮喘模型组，每组8只；哮喘动物模型复制，用10%卵蛋白腹腔注射，2周后将致敏豚鼠放入玻璃钟罩内，用超声雾化器雾入10%卵蛋白15秒钟，并在雾室中放置30秒，待豚鼠腹肌明显收缩，出现点头样呼吸时取出，隔日诱喘1次，共6次。取幼龄雄性豚鼠(120～150g，上海实验动物中心提供)随机分2组，正常对照组和哮喘模型组各8只，采用上述方法引喘2次，成年偏老豚鼠(400～600g，浙江省医学科学院实验动物中心提供)随机分为正常对照组和哮喘模型组各6只，雌雄各半，引喘方法同上。
2. 标本处理及观察指标 (1)实验豚鼠用20%乌拉坦lg.kg-1腹腔注射麻醉，摘眼球取血。(2)肺组织LPO测定：取同一部位肺组织用硫代巴比妥酸显色，用532nm波长测OD值，以四乙氧基丙烷计算每克组织LPO含量。(3)将抗原致敏及引喘后的豚鼠处死，取甲状软骨至气管下端分叉处气管条，剥掉气管外膜及微血管，在毫米格纸上量取长度并分段，分1/2，1/12，1/6，1/6，1/4，1/4共6段，同时将正常豚鼠气管条分1/3，1/3，1/3共3段，测定LPO含量1。
, 百拇医药
结 果
表1结果表明哮喘豚鼠肺组织LPO含量显著高于正常组(P<0.01)。
表1 模型组与对照组豚鼠血清 肺组织LPO含量的比较
组别
n
血清nmol/ml
肺组织nmol/g
t
P
模型组
8
5.72±1.41
, 百拇医药
58.9±17.0
3.07
<0.01
对照组
8
5.44±0.83
38.0±5.9
表2 结果表明幼龄、成年偏老哮喘豚鼠气管条LPO含量较正常对照组均有升高趋势，但无统计学意义。 表2 模型组与对照组豚鼠气管条LPO含量的比较
组别
幼年豚鼠
nmol
, 百拇医药
气管条
mg
成年豚鼠
nmol
气管条
mg
模型组
9.40±1.82
85.21±9.44
7.60±1.85
163.0±27.6
对照组
8.10±1.03
, http://www.100md.com
84.15±7.44
5.77±2.54
164.8±37.0
表3 结果表明引喘死亡豚鼠分段气管的前二段即前1/6气管条区域LPO含量显著高于1/6以下气管区域；而未经卵蛋白致敏的正常豚鼠气管条3段LPO含量无明显差异。 表3 模型组与对照组豚鼠气管条不同部位LPO含量的比较
分段
对照组
模型组
占气管条重
mg%
分段比值
, http://www.100md.com
LPO%/mg%
分段
占气管条重
mg%
分段比值
LPO%mg%
1/3
35.4±3.1
1.05±0.16
1/12
8.4±2.1
2.06±0.61
, 百拇医药 1/12
8.8±0.8
1.69±0.65
1/3
34.7±2.0
0.92±0.13
1/6
14.9±2.5
1.01±0.19
1/6
17.2±1.2
1.00±0.21
, http://www.100md.com
1/3
29.8±3.1
1.07±0.15
1/4
26.4±1.9
0.67±0.15
1/4
24.0±2.3
0.76±0.17
讨 论
目前随着OFR对细胞损害及致病方面认识的逐步加深，其在哮喘发病中所起的作用逐渐受到重视。OFR进入机体后，活性氧自由基与多价不饱和脂肪酸作用，生成脂过氧基，进而促发脂过氧化物生成[1]。这些物质对肺毛细血管内皮具有毒性作用[2]。Calhoun等发现哮喘患者肺泡巨噬细胞释放过氧化物可引起明显气道炎症[3]。Meltzer通过临床研究发现，自由基产生可介导气道高反应性，自由基产生越多，伴随的气道高反应程度越重[4]。
, 百拇医药
本实验结果发现哮喘豚鼠肺组织LPO含量显著增高，这与浸润于肺组织中的炎性细胞释放多种炎症介质有关。这些炎症介质对上皮细胞有毒性作用，引起支气管上皮粘膜损伤，因此导致LPO含量升高；同时LPO又可使细胞膜的流动性降低，通透性增加，膜破裂，细胞内成分如弹性蛋白酶等释放[5]，从而进一步造成肺组织损伤，引起细胞壁变薄断裂，出现肺泡腔扩大等病理变化。
引喘死亡豚鼠分段气管条前1/6区域LPO含量较其他段增加，且有显著性差异。因抗原初次致敏后机体产生IgE抗体特异性地与肥大细胞和嗜碱性粒细胞表面受体相结合，经抗原再次刺激产生OFR等各种炎性介质，导致气管内嗜酸性粒细胞和中性粒细胞增加，并释放OFR引起气道前段LPO增加。这种哮喘发生机制为哮喘患者选择抗氧化药物及药物气雾治疗提供了实验依据。
参考文献：
[1]Kellog EW,Fridovicn I.Superoxide hydrogen and singlet oxygen in lipid peroxidizing by a xanthine oxidase system.J Bio Chem,1975,150:8812.
, http://www.100md.com
[2]Anderson WR.Toxic effects of hydroperoxide injections on rat lung.Arch Pathol Lab Med,1976,100:154.
[3]Calhoun WJ, Salisbury SM Increased superoxide release from alveolar macrophages in symptomatic asthma.Am Rev Resp Dis,1987,135:A224.
[4]Meltzer S,Goldbery B.Superoxide generation and its modulation by adenosine in the netrophils of subject with asthma.J Allergy Clin Immunol,1989,83:960.
[5]李丽，李平升.氧自由基和脂质过氧化反应在ARDS发病中的作用.中华内科杂志，1987，26(12)：731.
收稿日期：1998-11-02
修稿日期：1999-11-12
, http://www.100md.com
单位：别晓东(浙江医科大学第二附属医院中内科 310009)；楼兰花(浙江中医学院医学分子研究所)；陈悦青(浙江省医学科学院病毒研究所)
关键词：哮喘；气管条；过氧化脂质▲
哮喘豚鼠肺气管LPO含量变化的研究 摘 要：探讨自由基引发支气管哮喘的作用机制。采用卵蛋白致敏和吸入激发复制哮喘豚鼠模型，检测血清、肺组织、气管条中的过氧化脂质(LPO)的含量变化，发现哮喘豚鼠血清、肺组织、气管条中LPO明显高于对照组，且气管条前1/6区域LPO含量高于其他区域。提示自由基是导致哮喘气道高反应的重要病理机制之一。
哮喘是一种气道慢性非特异性炎症疾病，有多种炎症细胞、炎性介质和细胞因子参与其炎症过程。本文经抗原致敏和激发豚鼠产生气道高反应，通过测定气管条中LPO的含量直接而确切地反映气道组织损伤情况，为探讨氧自由基(OFR)引发支气管哮喘的气道损伤机制提供依据。
, 百拇医药
材料与方法
1. 实验动物及哮喘豚鼠模型的建立 成年雄性豚鼠，体重300±27g，由上海实验动物中心提供。将豚鼠随机分成正常对照组和哮喘模型组，每组8只；哮喘动物模型复制，用10%卵蛋白腹腔注射，2周后将致敏豚鼠放入玻璃钟罩内，用超声雾化器雾入10%卵蛋白15秒钟，并在雾室中放置30秒，待豚鼠腹肌明显收缩，出现点头样呼吸时取出，隔日诱喘1次，共6次。取幼龄雄性豚鼠(120～150g，上海实验动物中心提供)随机分2组，正常对照组和哮喘模型组各8只，采用上述方法引喘2次，成年偏老豚鼠(400～600g，浙江省医学科学院实验动物中心提供)随机分为正常对照组和哮喘模型组各6只，雌雄各半，引喘方法同上。
2. 标本处理及观察指标 (1)实验豚鼠用20%乌拉坦lg.kg-1腹腔注射麻醉，摘眼球取血。(2)肺组织LPO测定：取同一部位肺组织用硫代巴比妥酸显色，用532nm波长测OD值，以四乙氧基丙烷计算每克组织LPO含量。(3)将抗原致敏及引喘后的豚鼠处死，取甲状软骨至气管下端分叉处气管条，剥掉气管外膜及微血管，在毫米格纸上量取长度并分段，分1/2，1/12，1/6，1/6，1/4，1/4共6段，同时将正常豚鼠气管条分1/3，1/3，1/3共3段，测定LPO含量1。
, 百拇医药
结 果
表1结果表明哮喘豚鼠肺组织LPO含量显著高于正常组(P<0.01)。
表1 模型组与对照组豚鼠血清 肺组织LPO含量的比较
组别
n
血清nmol/ml
肺组织nmol/g
t
P
模型组
8
5.72±1.41
, 百拇医药
58.9±17.0
3.07
<0.01
对照组
8
5.44±0.83
38.0±5.9
表2 结果表明幼龄、成年偏老哮喘豚鼠气管条LPO含量较正常对照组均有升高趋势，但无统计学意义。 表2 模型组与对照组豚鼠气管条LPO含量的比较
组别
幼年豚鼠
nmol
, 百拇医药
气管条
mg
成年豚鼠
nmol
气管条
mg
模型组
9.40±1.82
85.21±9.44
7.60±1.85
163.0±27.6
对照组
8.10±1.03
, http://www.100md.com
84.15±7.44
5.77±2.54
164.8±37.0
表3 结果表明引喘死亡豚鼠分段气管的前二段即前1/6气管条区域LPO含量显著高于1/6以下气管区域；而未经卵蛋白致敏的正常豚鼠气管条3段LPO含量无明显差异。 表3 模型组与对照组豚鼠气管条不同部位LPO含量的比较
分段
对照组
模型组
占气管条重
mg%
分段比值
, http://www.100md.com
LPO%/mg%
分段
占气管条重
mg%
分段比值
LPO%mg%
1/3
35.4±3.1
1.05±0.16
1/12
8.4±2.1
2.06±0.61
, 百拇医药 1/12
8.8±0.8
1.69±0.65
1/3
34.7±2.0
0.92±0.13
1/6
14.9±2.5
1.01±0.19
1/6
17.2±1.2
1.00±0.21
, http://www.100md.com
1/3
29.8±3.1
1.07±0.15
1/4
26.4±1.9
0.67±0.15
1/4
24.0±2.3
0.76±0.17
讨 论
目前随着OFR对细胞损害及致病方面认识的逐步加深，其在哮喘发病中所起的作用逐渐受到重视。OFR进入机体后，活性氧自由基与多价不饱和脂肪酸作用，生成脂过氧基，进而促发脂过氧化物生成[1]。这些物质对肺毛细血管内皮具有毒性作用[2]。Calhoun等发现哮喘患者肺泡巨噬细胞释放过氧化物可引起明显气道炎症[3]。Meltzer通过临床研究发现，自由基产生可介导气道高反应性，自由基产生越多，伴随的气道高反应程度越重[4]。
, 百拇医药
本实验结果发现哮喘豚鼠肺组织LPO含量显著增高，这与浸润于肺组织中的炎性细胞释放多种炎症介质有关。这些炎症介质对上皮细胞有毒性作用，引起支气管上皮粘膜损伤，因此导致LPO含量升高；同时LPO又可使细胞膜的流动性降低，通透性增加，膜破裂，细胞内成分如弹性蛋白酶等释放[5]，从而进一步造成肺组织损伤，引起细胞壁变薄断裂，出现肺泡腔扩大等病理变化。
引喘死亡豚鼠分段气管条前1/6区域LPO含量较其他段增加，且有显著性差异。因抗原初次致敏后机体产生IgE抗体特异性地与肥大细胞和嗜碱性粒细胞表面受体相结合，经抗原再次刺激产生OFR等各种炎性介质，导致气管内嗜酸性粒细胞和中性粒细胞增加，并释放OFR引起气道前段LPO增加。这种哮喘发生机制为哮喘患者选择抗氧化药物及药物气雾治疗提供了实验依据。
参考文献：
[1]Kellog EW,Fridovicn I.Superoxide hydrogen and singlet oxygen in lipid peroxidizing by a xanthine oxidase system.J Bio Chem,1975,150:8812.
, http://www.100md.com
[2]Anderson WR.Toxic effects of hydroperoxide injections on rat lung.Arch Pathol Lab Med,1976,100:154.
[3]Calhoun WJ, Salisbury SM Increased superoxide release from alveolar macrophages in symptomatic asthma.Am Rev Resp Dis,1987,135:A224.
[4]Meltzer S,Goldbery B.Superoxide generation and its modulation by adenosine in the netrophils of subject with asthma.J Allergy Clin Immunol,1989,83:960.
[5]李丽，李平升.氧自由基和脂质过氧化反应在ARDS发病中的作用.中华内科杂志，1987，26(12)：731.
收稿日期：1998-11-02
修稿日期：1999-11-12
, http://www.100md.com