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目的:观察全反式维甲酸对哮喘大鼠MMP-9/TIMP-1平衡及TGF-β1的作用。在哮喘的发病过程中,多种细胞组分及细胞因子参与其中,而MMP-9/TIMP-1及TGF-β1在调节细胞外基质生成与降解、气道纤维化、气道血管重塑等方面均发挥重要作用,故本实验通过测定肺组织中MMP-9、TIMP-1及TGF-β1水平,并用来反映气道重塑,探讨全反式维甲酸对支气管哮喘气道重塑的作用及其可能作用机制,为临床治疗哮喘寻找新的药物途径。方法:30只6周龄SPF级SD雄性大鼠,体重在100-120g之间,随机分成正常对照组、哮喘模型组、ATRA干预组,每组10只。哮喘模型组和ATRA干预组大鼠分别于实验第1、8天通过腹腔注射OVA100mg和氢氧化铝100mg(混于0.9%氯化钠溶液中)2ml进行致敏。第15天起将大鼠置于自制的非完全密闭的简易雾化箱中吸入OVA溶液进行激发试验,每次30分钟,隔日一次,共20次。OVA溶液浓度由1%、1.5%、2%、2.5%、3%依次递增,每4次后递增一次剂量。对照组以等量生理盐水替代OVA,方法同上。ATRA干预组在每次激发前30分钟给予剂量为20mg/kg ATRA生理盐水混悬液灌胃给药。在末次激发24小时后应用1%戊巴比妥钠进行麻醉、处死大鼠,取各组大鼠BALF、血清及肺组织。测定BALF中细胞总数和中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、淋巴细胞的数量,ELISA法检测血清中TGF-β1浓度,部分肺组织免疫组化定性分析MMP-9、TIMP-1水平,部分肺组织行苏木精—伊红染色,肺组织病理切片显微镜下放大200倍,应用计算机图像分析软件测定支气管管壁厚度(管壁面积/管壁内周长)、支气管平滑肌厚度。应用图像分析软件测定MMP-9、TIMP-1的相对表达强度。结果:1哮喘模型的观察:通过腹腔注射OVA致敏及反复雾化吸入激发的方式成功建立大鼠哮喘模型,于实验过程中可见哮喘大鼠烦躁不安、呼吸急促、口唇发绀、腹式呼吸、腹肌痉挛、站立不稳等表现。2肺泡灌洗液(BALF)细胞计数(106/L)及分类结果:哮喘组BALF中细胞总数(33.91±3.67)高于ATRA组(12.88±2.72),存在统计学意义(P<0.01);且两组均高于正常对照组(9.68±2.71),存在统计学意义(F=183.370,P<0.01)。哮喘组BALF中嗜酸性粒细胞(5.38±0.63)高于ATRA组(2.19±0.53),存在统计学意义(P<0.01);且两组均高于正常对照组(1.17±0.48),存在统计学意义(F=160.003,P<0.01)。哮喘组BALF中中性粒细胞(1.14±0.20)高于ATRA组(0.65±0.18),存在统计学意义(P<0.01);且两组均高于正常对照组(0.28±0.12),存在统计学意义(F=63.937,P<0.01)。哮喘组BALF中的淋巴细胞(2.99±0.53)高于ATRA组(2.28±0.49),存在统计学意义(P<0.01);且两组均高于正常对照组(1.27±0.36),存在统计学意义(F=34.568,P<0.01)。3病理图像分析结果:哮喘组大鼠气道壁厚度及平滑肌厚度分别为98.78±2.86、45.49±2.40,明显高于正常对照组70.87±1.80、17.68±1.14(P<0.01,P<0.01);ATRA组分别为86.20±2.36、33.53±1.36较哮喘组有所降低,但仍高于正常对照组(P<0.01),三组之间存在显著性差异(F=345.002,P<0.01;F=345.002,P<0.01)。4免疫组化法测定MMP-9、TIMP-1及二者比值结果:MMP-9:哮喘组(0.63±0.02)明显高于正常对照组(0.22±0.01)(P<0.01),ATRA组(0.41±0.02)较哮喘组明显降低但仍高于正常对照组(0.22±0.01),三组之间存在显著性差异(F=1391.446,P<0.01)。TIMP-1:哮喘组(0.77±0.03)明显高于正常对照组(0.21±0.02)(P<0.01),ATRA组(0.44±0.03)较哮喘组明显降低但仍高于正常对照组(0.21±0.02),三组之间存在显著性差异(F=1326.128,P<0.01)。MMP-9/TIMP-1:哮喘组(0.82±0.01)明显低于正常对照组(1.05±0.02)(P<0.01),ATRA组(0.92±0.01)较哮喘组有所升高,但仍低于正常对照组(1.05±0.02),三组之间存在显著性差异(F=527.533,P<0.01)。5ELISA法检测血清中TGF-β1含量(ng/ml):哮喘组(28.50±3.72)明显高于正常对照组(12.87±1.82)(P<0.01),ATRA组(19.18±3.65)明显低于哮喘组但仍高于正常对照组(12.87±1.82)(P<0.01),三组之间存在显著性差异(F=60.763,P<0.01)。6相关性分析结果:结果表明MMP-9与TIMP-1(r=0.999,P<0.01)呈显著正相关,与TGF-β1(r=0.887,P<0.01)显著正相关,与气道壁厚度显著正相关(r=0.990,P<0.01); TIMP-1与气道壁厚度显著正相关(r=0.984, P<0.01);MMP-9/TIMP-1二者比值与气道壁厚度显著负相关(r=-0.993,P<0.01);TGF-β1与平滑肌厚度显著正相关(r=0.876,P<0.01)。结论:1哮喘组大鼠气道周围明显炎症细胞浸润,管腔内充填大量炎性渗出物,病理图像分析系统显示哮喘组大鼠存在明显气道重塑,说明建模成功;应用ATRA干预后这种炎症改变明显减轻,说明ATRA具有一定抗炎作用。2MMP-9、TIMP-1、TGF-β1水平及气道壁厚度四者之间互为正相关,参与气道重塑。3ATRA具有下调TGF-β1、MMP-9、TIMP-1的表达,协调MMP-9/TIMP-1平衡的作用,减缓气道重塑,提示ATRA具有抗气道重塑的作用。