辛伐他汀对哮喘大鼠Th1/Th2平衡及MMP-9、TIMP-1表达的影响

摘要

目的：观察辛伐他汀对哮喘大鼠Th1/Th2平衡及MMP-9、TIMP-1表达的影响。建立大鼠哮喘模型，以血清IFN-γ、1L-4水平反映Th1/Th2水平，作为气道炎症监测指标，并以肺组织MMP-9、TIMP-1水平作为另一监测指标来反映气道重塑，通过观察辛伐他汀干预后IFN-γ、1L-4及MMP-9、TIMP-1水平的变化，探讨辛伐他汀对哮喘气道炎症及重塑的作用，同时探讨不同剂量辛伐他汀对哮喘气道炎症及重塑的干预效果，为临床哮喘的防治提供除激素外的新途径。
　　方法：40只6周龄健康雄性SD大鼠随机分为五组，每组八只：对照组、哮喘组、辛伐他汀20mg/kg治疗组(S1)、辛伐他汀40mg/kg治疗组(S2)、辛伐他汀60mg/kg治疗组(S3)。除对照组外，其余各组分别于实验第1、8天对大鼠腹腔注射OVA100mg和氢氧化铝100mg(混于9g/L盐水2ml中)进行致敏，第15天起将大鼠置于自制密闭雾化箱内吸入OVA，浓度由1％、1.5％、2％、2.5％、3％递增进行激发，每4次后增加一次OVA浓度，每次30分，隔日一次，共20次。对照组以等量生理盐水替代，方法同上。辛伐他汀20mg/kg、40mg/kg、60mg/kg治疗组在每次激发前0.5小时分别予以辛伐他汀生理盐水混悬液20mg/kg、40mg/kg、60mg/kg灌胃给药。于末次激发24小时后麻醉，采用肺功能检测各组大鼠基础呼气峰值及乙酰胆碱激发后呼气峰值变化反映气道阻力变化，后处死大鼠，取各组大鼠血清、支气管肺泡灌洗液(BALF)及肺组织，测定BALF中细胞总数和嗜酸性粒细胞(EOS)、淋巴细胞(Lym)、中性粒细胞数(Neu)，ELISA法检测血清中IFN-γ及1L-4水平。部分肺组织行苏木精一伊红染色观察，图像分析系统测定气管壁厚度，部分行马松染色观察胶原沉积，部分肺组织免疫组化测定MMP-9及TIMP-1在气道的表达。
　　结果：成功建立大鼠哮喘模型，和其他组相比，哮喘组肺组织HE染色可见气管及血管周围炎症细胞明显增多，支气管粘膜破坏，气道壁增厚，马松染色显示气道及血管周围大量胶原沉积；肺功能检测显示随乙酰胆碱激发浓度增加，哮喘组呼气峰值明显降低，即随乙酰胆碱激发浓度增加，哮喘组气道阻力明显升高；哮喘组BALF中细胞总数、嗜酸性细胞、淋巴细胞、中性粒细胞及血清中1L-4水平均增高，IFN-γ水平下降，气道MMP-9和TIMP-1的表达增加，MMP-9/TIMP-1下降(P<0.01)。与哮喘组相比，辛伐他汀各组气管及血管周围炎症细胞浸润、胶原沉积量及注射乙酰胆碱后呼气峰值变化均较哮喘组有改善，BALF中炎症细胞数减少及血清IL-4水平下降，IFN-γ水平上升，气道MMP-9和TIMP-1的表达均下降，MMP-9/TIMP-1增加，辛伐他汀60mg/kg治疗组优于20mg/kg治疗组(P<0.01)。相关分析显示哮喘组MMP-9与TIMP-1及1L-4水平正相关，与IFN-γ负相关；TIMP-1与气管壁厚度及胶原沉积正相关，与基础气道压力负相关；MMP-9/TIMP-1与气管壁厚度、胶原沉积负相关，与基础气道压力正相关(P<0.01)，辛伐他汀治疗组MMP-9与1L-4水平正相关，与IFN-γ负相关(P<0.05)。
　　结论：辛伐他汀可提高IFN-γ，降低IL-4水平，具有增强Th1、抑制Th2细胞反应的作用，调节Th1/Th2平衡，减轻气道炎症，可能是辛伐他汀治疗哮喘的机制之一；辛伐他汀可通过调节MMP-9/TIMP-1平衡来预防、减轻气道重塑，这一过程有可能是通过提高IFN-γ，降低IL-4水平，从而下调MMP-9水平间接影响TIMP-1表达水平实现的，可能为辛伐他汀抗哮喘气道重塑作用机制之一。辛伐他汀抗哮喘作用具有一定的剂量相关性。因此，辛伐他汀有可能成为激素外的治疗哮喘气道炎症与气道重塑的有效药物。