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肺纤维化(Idiopathic pulmonary fibrosis,IPF)的本质是慢性的、致命性的纤维紊乱,其后期可合并造成肺泡壁的增厚以及肺泡间隔的消失,最终导致肺功能丧失为特征的疾病,其主要表现在成纤维细胞的增生异常以及细胞外基质(extracellular matrix,ECM)中胶原的过度沉积。IPF的主要病理特征包括细胞外基质的过度沉积、间质细胞的增殖以及肺组织结构的重构。在肺纤维化形成过程当中,细胞因子作用活跃,它们之间可以相互作用,也可以通过与多种炎症介质及其与肺脏组织细胞互相影响,产生复杂的反应,导致肺组织的炎症加剧,同时纤维母细胞的活动受到刺激,进而增殖增加,促进细胞外基质的沉积。研究发现,有两种降解细胞外基质的重要酶类即:纤溶酶(plasmin)和基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinases,MMPS)。纤溶酶原激活物/纤溶酶原激活抑制物(plasminogen activator/plasminogen activator inhibitor,PAs/PAIs)和基质金属蛋白酶/基质金属蛋白酶抑制物(the inhibitor of metalloproteinases,TIMPs)的活性与表达异常在ECM的降解中发挥重要的作用。纤溶酶原是纤溶系统中的重要酶,它可以由纤溶酶原激活剂激活,转化为纤溶酶,纤溶酶一方面发挥着纤溶作用,另一方面参与体内许多病理、生理过程,如炎症、肿瘤发生、组织重建等,而这些过程是和蛋白质的水解有关系的[1]。纤溶酶原激活物抑制剂-1(plasminogen activator inhibitor-1,PAI-1)是一种尿激酶型纤维蛋白酶原(urokinase type plasminogen activator,u-PA)的特异而主要抑制剂,亦是血管损伤、血栓形成部位纤溶系统的主要调节剂[2]。动物模型已经证实,PAI-1基因在博莱霉素诱导的肺纤维化大鼠体内过度表达可以加重肺纤维化。在ECM合成和降解代谢中,基质金属蛋白酶和金属蛋白酶组织抑制因子两大酶系统能否维持平衡有着重要的作用,MMPs可以降解ECM,TIMPs是MMPs的重要抑制物,TIMPs可以促进胶原的沉积,使细胞外基质降解减少。近年来在IPF患者中发现,TIMPS的表达量较MMPS占有明显优势,从而促进肺纤维化的发生及发展。RNA干扰(RNAi)技术的出现被认为是生物学中的创举之作,小分子RNA(Si RNA)技术是一种新型基因技术,它以调节基因的转录后为目的,通过合成小分子RNA,对靶基因实现特异性抑制,RNA干扰因其操作简便,效率较高的抑制目的基因的表达,易于调节控制等优点,已成为基因功能研究以及治疗的一种新靶点。目的:本研究中,我们通过对博莱霉素所致肺纤维化大鼠模型气管内注入PAI-1si RNA,首先测定肺泡灌洗液中PAI-1活性,进一步利用RT-PCR方法测定α平滑肌肌动蛋白(α-SMA)、Ⅲ型胶原(collagen type III)、基质金属蛋白酶抑制剂-1(TIMP-1),转换生长因子-β(TGF-β)的表达情况,初步探讨PAI-1是否参与了调节肺纤维化过程,以便进一步研究PAI-1 si RNA对肺纤维化的治疗作用及机制。方法:选取Wistar清洁级雄性大鼠72只,体重(140±20)g,应用随机数字表法把实验动物分成4组,盐水组(Sham组)、博莱霉素组(B组)、BLM+PAI-1Si RNA组(B+P组)和BLM+Si RNA阴对组(B+N组),每组各18只。使用无水乙醚局部麻醉,采取仰卧位固定,常规消毒皮肤,行颈正中切口,分离组织,暴露气管,B组、B+P组和B+N组按5 mg/kg抽取BLM液0.2~0.3 m L(生理盐水溶解),穿刺并注入气管内,Sham组注入0.2~0.3 m L等体积生理盐水。造模成功后,每周2次气管内给药,4周共给药8次,B+P组每周两次气管内注入DEPC水溶解的PAI-1Si RNA(7.5nmol,0.2ml高压过的去离子水溶),B+N组每周两次气管内注入等量非特异的Si RNA(7.5nmol,0.2ml高压过的去离子水溶),Sham组和B组每周两次气管内注入0.2ml的生理盐水。上述4组动物分别于第7、14、28天每组各处死6只。左肺行肺泡灌洗测定PAI-1活性,右中叶组织储存于-80℃液氮中,行RT-PCR检测。利用RT-PCR技术检测α-SMA、collagen typeⅢ、TIMP-1,TGF-β的m RNA表达情况。实验结果及数据资料采用Spss13.0软件进行统计学分析。结果:(1)肺泡灌洗液(BALF)中PAI-1测定分析结果:博莱霉素组7天、14天和28天PAI-1的活性持续升高,每周两次向气管内注入PAI-1 Si RNA可使其活性降低。分别与同一时间点BLM组比较有明显统计学差异(均P<0.05)。(2)PCR结果:7、14天和28天BLM组α-SMA,collagen typeⅢ,TIMP-1的m RNA表达较Sham组的高;三个时间点PAI-1 Si RNA组α-SMA,TIMP-1,collagen type III的表达较BLM组低,有显著的统计学差异(P<0.01);7天、28天时BLM组TGF-βm RNA表达较Sham组明显升高,PAI-1 Si RNA组的TGF-β的m RNA表达较BLM组低,有显著的统计学差异(P<0.01),14天无明显差别(P>0.05);B组和B+N组各时间点无明显差别(P>0.05)。结论:1博莱霉素大鼠气管内注入PAI-1Si RNA,能促进ECM的降解,使胶原的合成减少,进而阻碍肺纤维化的发展。2 PAI-1Si RNA可能通过降低TIMP-1和TGF-β的表达发挥治疗肺纤维化的作用。