慢性间歇低氧大鼠体内氧化应激、炎症反应、内皮细胞功能障碍及N-乙酰半胱氨酸干预作用的机制研究

摘要

第一部分
　　 慢性间歇低氧大鼠体内氧化应激、炎症反应和内皮细胞功能障碍的机制研究
　　 [目的]探讨慢性间歇低氧大鼠体内的氧化应激、炎症反应和内皮细胞功能障碍的机制。
　　 [方法]应用本课题研究小组已经建立的技术成熟的慢性间歇低氧大鼠模型,模拟阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征(obstructive sleep apnea-hypopneasyndrome,OSAHS)睡眠中发生的慢性低氧/再氧合病理生理过程,开展相应的实验研究工作。将24只雄性SD大鼠分为2组,每组共12只,分别为慢性间歇低氧(CIH)组和对照组。将CIH组大鼠放入自制的间歇低氧动物舱内,提供间歇低氧(最低吸入氧浓度6～7％,最高吸入氧浓度20～21％,各维持时间5～7秒);将对照组大鼠置于相同规格的间歇低氧动物舱内,给予空气脉冲供气。间歇低氧刺激总时间:每天8小时(9AM～5PM),每周7天,持续5周,共持续35天。实验结束后(第36天)ELISA法测定大鼠血浆8-iso-PGF2α、MDA、IL-6、TNF-α、VEGF和ET-1水平;Western blot法测定肺组织中NF-κB的蛋白表达;Real-time PCR法检测肺组织中HIF-1α和MMP-9 mRNA水平表达;同时行肺组织病理学检查。
　　 [结果]实验结束后(第36天),CIH组大鼠体重较对照组明显减轻,分别为352.85±39.08g和411.24±17.32g(P＜0.05);CIH组大鼠血浆中8-iso-PGF2α、MDA、IL-6、TNF-α、VEGF和ET-1的浓度显著高于对照组,分别为373.80±83.44 vs223.80±77.19 pg/ml、17.00±5.79 vs8.97±4.93 pg/ml、138.63±43.82 vs41.82±5.24pg/ml、126.62±34.81 vs73.43±5.72 pg/ml、101.08±27.55 vs52.14±5.68 pg/ml和17.80±4.35 vs12.04±3.33 pg/ml(P＜0.05);CIH组肺组织中NF-κB蛋白的表达(OD值0.36±0.04)较对照组(OD值0.23±0.03)显著升高(P＜0.05);Real-timePCR检测CIH组肺组织中HIF-1α和MMP-9 mRNA表达显著高于对照组,分别为2.36E-2±8.62E-3 vs1.03E.2±3.00E-3和8.97E.1±2.90E-2 vs6.75E-1±1.03E-2(P＜0.05);肺组织病理HE染色示,CIH组大鼠肺组织较对照组出现了显著的炎症反应。
　　 [结论]实验结束后(第36天),CIH组较对照组血浆8-iso-PGF2α、MDA、IL-6、TNF-α、VEGF和ET-1水平显著性升高,肺组织中NF-κB蛋白的表达显著性增高,HIF-1α和MMP-9 mRNA表达显著性增加。CIH大鼠体内存在明显氧化应激、炎症反应和内皮细胞功能障碍。
　　 第二部分
　　 N-乙酰半胱氨酸干预慢性间歇低氧大鼠体内氧化应激、炎症反应和内皮细胞功能障碍的机制研究
　　 [目的]探讨N-乙酰半胱氨酸(NAC)对慢性间歇低氧大鼠体内氧化应激、炎症反应和内皮细胞功能障碍的干预作用。
　　 [方法]采用CIH大鼠模型,模拟OSAHS睡眠中发生的慢性低氧/再氧合病理生理过程,探讨NAC对CIH大鼠体内氧化应激、炎症反应和内皮细胞功能障碍的干预作用。将24只雄性SD大鼠分为2组,每组共12只,分别为CIH+NAC组和CIH+生理盐水对照组。将两组大鼠分别放入自制的间歇低氧动物舱内,提供间歇低氧(最低吸入氧浓度6～7％,最高吸入氧浓度20～21％,各维持时间5～7秒);间歇低氧刺激总时间:每天8小时(9AM～5PM),每周7天,持续5周,共持续35天。每日间歇低氧刺激前半小时给予CIH+NAC组大鼠腹腔内注射NAC(药物浓度为250mg/kg),给予CIH+生理盐水对照组大鼠同体积的生理盐水腹腔内注射。实验结束后(第36天)ELISA法测定大鼠血浆8-iso-PGF2α、MDA、TNF-α、IL-6、VEGF和ET-1水平;Western blot法测定肺组织中NF-κB的蛋白表达;Real-time PCR法检测肺组织中HIF-1α和MMP-9 mRNA水平表达;同时行肺组织病理学检查。
　　 [结果]实验结束后(第36天),CIH+NAC组大鼠体重高于CIH+生理盐水对照组,分别为411.24±17.32g和352.85±39.08g(P＜0.05);CIH+NAC组大鼠血浆中8-iso-PGF2α、MDA、IL-6、TNF-α、VEGF和ET-1的浓度显著低于CIH+生理盐水对照组,分别为179.61±13.85 vs394.96±133.11 pg/ml(P＜0.05),8.22±3.90 vs18.25±4.43 pg/ml(P＜0.05),26.26±16.68 vs110.10±113.52 pg/ml(P＜0.05),26.99±9.69vs119.31±38.29 pg/ml(P＜0.05)和49.32±13.84 vs108.18±22.08 pg/ml和12.06±12.20 vs18.43±3.24 pg/nd(P＜0.05);CIH+NAC组肺组织中NF-κB蛋白的表达(OD值0.24±0.03)较CIH+生理盐水对照组(OD值0.37±0.02)降低(P＜0.05);Real-time PCR检测CIH+NAC组肺组织中HIF-1α和MMP-9 mRNA表达低于CIH+生理盐水对照组,分别为5.10E-3±4.19E-4 vs3.28E-2±4.51E-4和5.38E-1±6.06E-2 vs8.29E.1±7.38E-2(P＜0.05);肺组织病理HE染色示,CIH+NAC组大鼠肺组织炎症反应明显减轻。
　　 [结论]实验结束后(第36天),CIH+NAC干预组较CIH+生理盐水对照组血浆8-iso-PGF2α、MDA、IL-6、TNF-α、VEGF和ET-1水平显著性降低,肺组织中NF-κB蛋白的表达显著性减少,HIF-1α和MMP-9 mRNA表达显著性降低。NAC能减轻CIH大鼠体内的氧化应激、炎症反应,改善内皮细胞功能障碍。