肺气肿合并间歇低氧大鼠系统与内皮炎症状态及内皮祖细胞水平研究

摘要

目的：慢性阻塞性肺病和阻塞性睡眠呼吸暂停均能增加系统炎症和心血管疾病发生风险。两者同时存在，即重叠综合症，较睡眠呼吸暂停或慢性阻塞性肺病单独存在时低氧血症和高碳酸血症程度更著，且心血管死亡风险更大。因此，我们建立肺气肿合并间歇低氧模型，探索肺气肿合并间歇低氧是否导致严重的肺脏、肝脏、胰腺、颈动脉及外周血炎症状态，探讨炎症是否改变肝脏合成的凝血/抗凝血因子水平，并检测外周血中性粒细胞（PMN）、T淋巴细胞凋亡率及内皮祖细胞（EPC）水平以探索EPC动员情况。
　　方法：将60只Wistar大鼠分成4组。对照组：假烟熏暴露和常氧暴露；IH组：假烟熏暴露和IH暴露；IH暴露：将大鼠置于特制IH装置中每天9AM到5PM通入交替氮气30s和空气90s，从13周开始到16周结束持续4周；肺气肿组：烟熏暴露和正常氧暴露，每天早上9AM之前和5PM之后两次将大鼠暴露于15只香烟烟雾持续16周；重叠组：烟熏暴露和IH暴露。每组随机选取5只大鼠进行血气分析预实验。剩下的每组10只大鼠，收集肺泡灌洗液行细胞计数，收集外周血检测 T淋巴细胞凋亡率、中性粒细胞（PMN）凋亡率及内皮祖细胞(EPC)相对浓度。同时检测血清肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白介素-6（IL-6）及肝脏凝血/抗凝血因子（抗凝血酶（AT）、纤维蛋白原（FIB）、VIII因子（F VIII）、血管性血友病因子(vWF)）。我们提取肺组织块、肝脏、胰腺、右颈动脉进行病理评分病检测肝脏氧化应激指标（肝脏氧化应激酶，超氧化物歧化酶（SOD）活性、过氧化氢酶（CAT）活性、丙二醛（MDA）浓度）。采用SPSS11.5软件进行数据分析。
　　结果：
　　(1)各组大鼠肺病理评分、MLI重叠组＞肺气肿组＞IH组＞对照组(均P<0.05)，各组大鼠MAN是重叠组＜肺气肿组＜IH组＜对照组。肺气肿组和重叠组大鼠肺组织切片均呈显著肺气肿病理改变。
　　（2）各组大鼠中性粒细胞凋亡率差异明显（F=244.228,P=0.000），其中重叠组（8.54±2.5526457）最低，对照组（30.87±1.6506228）最高，肺气肿组（19.45±1.6119347）IH组（20.65±1.3066071）>肺气肿组（18.49±1.6736188）>对照组（13.02±1.1820885），CD3+CD8+淋巴细胞凋亡率重叠组（18.42±1.1583513）　　（3）各组大鼠 EPC相对浓度差异明显（F=133.118,P=0.000），其中重叠组（8.88927±0.5854478）最高，对照组（4.502745±0.4343691）最低，肺气肿组（5.84597±0.4310491）　　（4）各组大鼠血清中TNF-α和IL-6差异明显(F=270.505、2792.102,P均=0.000)，其中重叠组水平最高(76.890±7.7677 pg/mL、683.520±20.2281 pg/mL)，对照组水平最低(16.470±2.2539 pg/mL、109.710±7.8389 pg/mL)，肺气肿组(62.580±4.8009 pg/mL、478.600±12.2254 pg/mL高于 IH组（48.590±3.1995 pg/mL、264.570±16.6869 pg/mL）。
　　（5）各组大鼠肺脏、肝脏、胰腺、颈动脉病理评分差异显著（F=812.676,672.494,508.402,139.833,P均=0.000），重叠组（74.60±4.169，80.00±6.325，77.50±4.859，72.0620±3.65512）最高，对照组（10.30±1.947，8.00±1.491，7.00±2.582，48.8370±1.28601）最低，肺气肿组（55.00±4.522，58.00±4.619，51.50±5.297，60.7240±3.24484）>IH组（19.20±1.1814，13.60±2.951，18.50±4.743，53.9950±1.80079）。
　　（6）各组大鼠 BALF中巨噬细胞比例是肺气肿组(75.25±2.530)％和对照组(73.55±9.847)%＞IH组(45.45±4.368)%＞重叠组(36.75±6.857)%，肺气肿组和对照组无显著差异；淋巴细胞比例为重叠组(60.50±7.944)%和 IH组(53.25±5.514)%＞对照组(24.85±10.504)%＞肺气肿组(9.85±2.358)%，重叠组和IH组无显著差异；中性粒细胞比例肺气肿组(14.90±3.062)%明显高于其他组，对照组（1.60±1.174）、IH组（1.30±1.903）、重叠组（2.75±1.919）间无统计学差异。
　　（7）各组大鼠AT、FIB、vWF、F VIII差异明显（F=71.570,171.073,129.446,289.047,P=0.000），FIB、vWF、F VIII重叠组（201.330±6.6291，72.570±3.8268，315.920±26.1305）最高，对照组最低(134.730±6.4790,48.890±2.4978,116.350±3.8254),IH组（153.120±6.8579，57.520±2.3569，198.680±7.9140）<肺气肿组（175.790±7.8053，65.310±2.3695，231.030±13.5187）， AT对照组（123.10±3.281）最高，重叠组（96.12±5.351）最低,IH组（117.10±2.885）高于肺气肿组（105.37±5.779）。
　　（8）各组大鼠SOD、CAT、MDA差异明显（F=90.206,270.257,118.267,P均=0.000），SOD、CAT对照组（88.300±4.5097、113.820±6.30726）最低，重叠组（63.860±3.7283，49.8480±3.62149）最低，肺气肿组（73.970±2.2361，79.0330±5.05598）　　结论：
　　(1)肺脏的病理评分、病理形态特征和血气分析结果表明重叠模型建立成功。淋巴细胞在IH和重叠综合症肺脏损伤过程中起重要作用，中性粒细胞在肺气肿肺脏损伤中其重要作用。
　　(2)在动物模型中，肺气肿联合IH可能会产生更严重或者重叠系统/多器官炎症、氧化应激及高凝状态。
　　(3)重叠综合症产生的促炎状态和促凝状态可能会促进 EPC动员增加，这也需要我们进一步研究。

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缩略语/符号说明

前言

研究现状、成果

研究目的、方法

一、建立肺气肿合并间歇低氧大鼠模型

1.1对象和方法

1.1.1 实验动物

1.1.2 试剂和仪器

1.1.3 实验方法

1.2结果

1.2.1 血气分析

1.2.2 各组大鼠肺泡灌洗液的细胞组成

1.2.3 肺脏病理形态学观察

1.2.4 肺病理评分、肺泡腔及肺泡密度测量结果

1.3 讨论

1.3.1 间歇低氧模型的建立

1.3.2 肺气肿模型的建立

1.3.3 肺气肿合并间歇低氧大鼠模型肺部特点

1.4 小结

二、肺气肿合并间歇低氧大鼠系统、器官炎症状态及EPC水平变化

2.1对象和方法

2.1.1 实验动物模型和分组均同第一部分

2.1.2 试剂和仪器

2.1.3 实验方法

2.2 结果

2.2.1 中性粒细胞、淋巴细胞凋亡及EPC相对浓度

2.2.2 大鼠外周血TNF-α和IL-6水平

2.2.3 肝脏凝血/抗凝血因子AT, FIB, F VIII 和 vW水平

2.2.4 肝脏、胰腺、颈动脉病理评分

2.2.5肝脏氧化应激水平

2.3讨论

2.3.1 肺气肿合并IH大鼠外周血中性粒细胞及CD3+CD4+、CD3+CD8+ T淋巴细胞凋亡水平的研究

2.3.2 肺气肿合并IH大鼠系统炎症水平的研究

2.3.3 肺气肿合并IH大鼠外周血EPC水平的研究

2.3.4 肺气肿合并IH大鼠器官炎症及促凝状态的研究

2.4 小结

结论

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

综述: 阻塞性睡眠呼吸暂停综合症的各器官损害

致谢