纳米SiO2与常规SiO2粉尘对大鼠肺脏器系数和羟脯氨酸含量影响的比较研究

目的比较纳米SiO2与常规SiO2粉尘对大鼠的肺脏脏器系数和羟脯氨酸含量的影响.方法分别用粒径为(10±5)nm的纳米级SiO2和粒径为0.5～10 μm的常规SiO2粉尘对雌性Wistar大鼠肺脏染尘,每鼠20 mg,于染尘后第30天和第60天测定动物肺脏脏器系数和羟脯氨酸含量.结果染尘后第30天、第60天纳米SiO2组大鼠肺脏脏器系数[(8.36±2.44),(7.22±0.92)]和羟脯氨酸含量[(2.45±0.39),(2.70±0.48)mg/g]均低于常规SiO2组,差异有显著性(P＜0.05或P＜0.01), 而与对照组相比差异未见显著性(P＞0.05).染尘后第60天纳米SiO2组大鼠全肺湿重[(2.00±0.23)g]低于常规SiO2组[(2.47±0.63)g], 差异有显著性(P＜0.05).结论纳米SiO2较常规SiO2粉尘致肺脏脏器系数和羟脯氨酸含量增加的程度轻.     

纳米SiO2对大鼠肺脏白介素-4表达的影响

目的　研究纳米SiO2 对大鼠肺脏白介素 - 4 (IL - 4 )和成纤维生长因子 -b(FGF -b)表达的影响。方法　气管内非暴露法染尘 ,一次性分别给予雌性Wistar大鼠纳米SiO2 〔粒径 (10± 5 )nm〕和常规SiO2 粉尘 (粒径 <5 μm)2 0mg/只 ,分别于染尘 1个月和 2个月时处死动物。HE和VG染色观察实验动物肺组织病理改变 ,免疫组化卵白素-生物素过氧化物酶复合物 (ABC)法观察动物肺组织IL - 4和FGF -b的表达情况。结果　 (1)纳米SiO2 组大鼠的肺纤维化程度 (1期 )明显轻于常规SiO2 组 (Ⅰ ～Ⅲ期 )。 (2 )纳米SiO2 组大鼠肺脏IL - 4表达程度稍高于对照组 ,与常规SiO2 组比表达程度较轻。 1个月时 ,纳米SiO2 组和常规SiO2 组IL - 4表达程度均重于 2个月。而FGF -b无论在纳米SiO2 组或常规SiO2 对照组 ,1个月或 2个月时 ,其表达均为弱阳性 ,与对照组无明显区别。结论　纳米SiO2 致肺纤维化程度较轻 ,大鼠肺脏IL - 4的表达水平较低。FGF -b在大鼠的肺纤维化过程中可能无明显作用     

纳米SiO2与标准SiO2致大鼠急性肺损伤的作用

目的观察并比较纳米SiO2与标准SiO2对大鼠的急性肺损伤作用.方法 42只SD大鼠按体重随机分成7组,用气管注入法一次性染尘,6组分别注入0.1、0.2、0.4 mg/ml的标准SiO2或纳米SiO2颗粒悬液1 ml,对照组注入等体积生理盐水.于染尘后第3天进行肺泡灌洗,测定2种粉尘染尘大鼠肺泡灌洗液(BALF)中的白细胞总数、总蛋白含量、乳酸脱氢酶(LDH)活力、丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活力等,比较2种粉尘的肺损伤作用.结果 0.4 mg纳米SiO2组白细胞总数(16.00×106)、LDH(914.29 U/L)均高于对照组(7.24×106,85.71 U/L),差异有统计学意义(P＜0.05或P＜0.01).染尘组的总蛋白含量与对照组比较无统计学意义.两种SiO2同一剂量组间比较,0.4mg纳米SiO2的白细胞总数(16.00×106)、LDH(914.29 U/L)均高于标准SiO2(9.09×106,476.19 U/L),差异有统计学意义(P＜0.05或P＜0.01).其他两剂量组间的差异无统计学意义.各染尘组MDA仅0.2 mg组标准SiO2(2.500 nmol/L)增高,与对照组(0.633 nmol/L)比较,差异有统计学意义(P＜0.05).两种SiO2各剂量组间MDA差异无统计学意义.0.2、0.4 mg纳米SiO2组以及0.2 mg标准SiO2组SOD分别为4.133、4.011、3.929 U/ml,明显低于对照组(6.088 U/ml),0.4 mg纳米SiO2组的SOD(4.011 U/ml)低于标准SiO2组(4.972 U/ml),差异均有统计学意义(P＜0.01或P＜0.05).结论纳米SiO2致急性肺损伤作用比标准SiO2强.     

γ-干扰素对矽肺大鼠肺脏白介素-4和转化生长因子-β1蛋白表达的影响

目的 研究γ-干扰素(IFN-γ)对矽肺大鼠肺中白介素-4(IL-4)和转化生长因子-β1(TGF-β1)蛋白表达的影响。方法 气管内非暴露法给大鼠染石英粉尘20 mg,第2天开始每日注射IFN-γ(1×105IU),分别在染尘后1个月和2个月时每组各处死半数动物,HE和VG染色观察其肺组织病理改变,免疫组化SABC法观察其肺组织IL-4和TGF-β1蛋白表达情况,用图像分析系统进行定量分析。结果 (1)IFN-γ治疗组大鼠的矽肺纤维化程度明显轻于石英对照组,病理分级较石英对照组减轻半级-1级。(2)图像定量分析结果表明,染尘后1个月,石英对照组IL-4阳性细胞积分光密度值为(3.33±1.27)×104,染尘后2个月降至(1.99±0.80)×104,TGF-β1阳性细胞积分光密度值从(3.67±0.63)×104升至(4.90±1.11)× 104;IFN-γ治疗组IL-4阳性细胞积分光密度值从(2.19±0.90)×104降至(0.61±0.22)× 104,TGF-β1阳性细胞积分光密度值从(1.37±0.31)×104升至(1.76±0.72)×104,差异有统计学意义(P<0.05或P<0.01)。在这两个时点,IFN-γ治疗组大鼠肺中IL-4、TGF-β1阳性细胞积分光密度值均低于石英对照组,差异均有统计学意义(P<0.05或P<0.01)。结论 IFN-γ对矽肺大鼠肺中IL-4和TGF-β1的表达具有一定的抑制作用。     

γ-干扰素对染矽尘大鼠肺脏成纤维生长因子-b和转化生长因子-β1蛋白表达的影响

目的　研究γ -干扰素 (IFN γ)对矽肺大鼠肺成纤维生长因子 -b (FGF b)和转化生长因子 - β1(TGF β1)蛋白表达的影响。 方法　采用一次性气管内非暴露法给予雌性Wistar大鼠染尘 (石英粉尘2 0mg/鼠) ,染尘后第 2天开始每天注射IFN γ (1× 10 5IU/鼠 ) ,分别在染尘后 1个月和 2个月时处死动物。病理染色观察实验动物肺组织病理改变 ,免疫组化SABC法观察各组实验动物肺组织FGF b和TGF β1蛋白表达情况 ,并采用图像分析系统对各组蛋白表达进行定量分析。结果　IFN γ治疗组大鼠的矽肺纤维化程度明显轻于石英组。图像定量分析结果表明 ,染尘后 1个月时 ,石英组和治疗组FGF b阳性细胞积分光密度值分别为 (0 93± 0 2 6 )× 10 4,(0 97± 0 19)× 10 4,染尘后 2个月时分别为 (0 89± 0 0 8)× 10 4,(0 80± 0 17)× 10 4,两个时点与对照组比较 ,差异均无显著性。染尘后 1个月至 2个月 ,石英组和IFN γ治疗组TGF β1阳性细胞积分光密度值均呈升高趋势 ,其中治疗组升高有显著意义 (P <0 0 5 )。IFN γ治疗组大鼠肺中TGF β1阳性细胞积分光密度值明显低于石英组 (P <0 0 1)。 结论　FGF b在石英组和治疗组中未见表达增高 ,TGF β1表达增高 ,IFN γ对TGF β1的表达具有抑制作用。     

微米及纳米SiO2粉体的急性肺毒性比较

目的 比较纳米级SiO2与微米级SiO2粉体对呼吸道染尘大鼠的急性肺毒性.方法 雄性Wistar大鼠125只,按体重分为25组.呼吸道染尘剂量μm-SiO2分别为100(A组)、300 mg/m3(B组);nm-SiO2分别为100(A'组)、300 mg/m3(B'组).1次染尘2 h后,比较6、12、24、48、72 h支气管肺泡灌洗液(bronehoalveolar lavage fluid,BALF)中细胞总数(total cellular score,TCS)及分类、总蛋白(total protein,TPr)含量、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,AKP)和乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)活性,血清和肺组织羟脯氨酸(hydroxyproline,HyP)含量.结果 染尘后6 h A'组BALF中TCS[(55.00±8.30)×104个/ml]、B'组BALF中TCS[(52.50±9.02)×104个/ml]均高于对照组[(34.88±12.53)×104个/ml];染尘后6、24 h A'组BALF中TCS[(55.00±8.30)×104个/ml、(39.75±12.08)×104个/ml]均高于等剂量微米SiO2染尘组[(32.38±13.07)×104个/ml、(24.13±10.97)×104个/ml].48 h A'组BALF中TPr[(0.34±0.09)g/L]、B'组BALF中TPr[(0.38±0.16)g/L]含量均高于等剂量微米SiO2染尘组[(0.20±0.07)g/L、(0.21±0.05)g/L].72 h A'组BALF中LDH活力[(1.66±0.22)×103 U/L]高于等剂量微米SiO2染尘组[(1.38±0.17)×103 U/L].6、24 h B'组BALF中AKP活力[(5.14±1.47)U/100 ml、(5.86±2.41)U/100 ml]均高于等剂量微米SiO2染尘组[(3.64±0.36)U/100 ml、(3.30±2.19)U/100 m1].6、12、48、72 h A'组肺组织HyP含量[(0.532±0.053)、(0.484±0.046)、(0.591±0.096)、(0.551±0.084)μg/mg肺湿重]以及12、72 h B'组肺组织HyP含量[(0.508±0.081)、(0.565±0.053)μg/mg肺湿重]均高于等剂量微米SiO2染尘组[(0.345±0.074)、(0.368±0.095)、(0.431±0.036)、(0.399±0.080)、(0.396±0.039)、(0.465±0.062)μg/mg肺湿重].结论 本实验条件下,与微米级SiO2粉尘相比,纳米级SiO2粉尘可导致较严重的急性肺毒性.     

蔺草染土尘致大鼠肺部病变的实验研究

目的　研究蔺草染土粉尘的致尘肺作用。方法　SD雄性大鼠以非暴露式气管内染尘(5 0mg/只 ) ,于染尘后 3、6、12个月 ,取大鼠肺和肺淋巴结作病理和电镜观察 ,测定肺组织胶原蛋白和血清铜蓝蛋白 (CP)含量。结果　染尘后 12个月 ,蔺草染土尘组大鼠肺湿重 (2 .6 9± 0 .2 2 )g ,高于对照组 [(1.87± 0 .2 5 )g]和TiO2 组 [(2 .2 5± 0 .2 6 )g],但低于SiO2 组 [(11.4 1± 1.6 3)g];蔺草染土尘组大鼠肺干重 (0 .4 7± 0 .0 3)g ,高于对照组 [(0 .32± 0 .0 3)g]和TiO2 组 [(0 .4 1± 0 .0 8)g],但低于SiO2 组 [(2 .0 6± 0 .2 8)g];蔺草染土尘组大鼠肺胶原蛋白含量 [(10 3.0 8± 14 .79)mg]高于对照组 [(75 .96± 13.91)mg]和TiO2 组 [(85 .84± 17.6 2 )mg],但低于SiO2 组 [(497.5 0± 10 0 .80 )mg];蔺草染土尘组大鼠血清CP含量为 (18.0 3± 1.87)U/L ,高于对照组 [(15 .0 5± 2 .2 4 )U/L]和TiO2 组 [(16 .92± 1.6 7)U/L],但低于SiO2组 [(2 5 .37± 3.5 8)U/L]。以上各指标各组间的差异均有显著性 (P <0 .0 5或P <0 .0 1)。蔺草染土尘组大鼠病理观察可见肺巨噬细胞肺泡炎、Ⅱ型肺泡上皮细胞增多及肺泡间隔增宽 ,有 1～ 2级矽结节和少量胶原纤维性变。电镜下可见 ,蔺草染土尘组大鼠肺有初级和次级溶酶体及     

金属研磨尘染毒大鼠支气管肺泡灌洗液的变化

目的　观察金属研磨的混合粉尘对大鼠呼吸系统的损伤作用。方法　大鼠经支气管注入磨工粉尘染尘后饲养 2周 ,采用大鼠支气管肺灌洗技术 ,分析灌洗液中细胞含量、分类、存活率及乳酸脱氢酶 (LDH)、碱性磷酸酶 (ALP)活力的变化。结果　染尘大鼠肺泡灌洗液中细胞含量随磨工粉尘染尘剂量的加大而增大 ,且均高于SiO2 尘组。大鼠支气管肺泡灌洗液中性粒细胞比例 [SiO2 粉尘组为 (33 .83± 4 .54) % ,1 0、2 5、50mg/ml磨工粉尘组分别为 (2 6 .50± 3 .99) %、(36 .0 0± 3 .58) %和 (38.0 0±2 .1 0 ) % ]均较对照组 [(2 .83± 0 .75) % ]明显增加 ;巨噬细胞比例 [SiO2 粉尘组为 (62 .1 7± 4 .54) % ,1 0、2 5、50mg/ml磨工粉尘组分别为 (70 .83± 3 .66) %、(60 .83± 2 .1 4 ) %和 (58.1 7± 2 .48) % ]比对照组[(95 .67± 1 .2 1 ) % ]相应降低 ,差异均有显著性 (P <0 .0 1 )。对照组大鼠肺泡灌洗液细胞存活率达80 %以上 ,与磨工粉尘组、TiO2 组的差异有显著性 (P <0 .0 1 )。各染尘组大鼠肺灌洗上清液中LDH、ALP活力明显增加 ,与对照组的差异有显著性 (P <0 .0 1或P <0 .0 5) ,随磨工粉尘染尘剂量加大 ,LDH、ALP活力逐渐升高。结论　磨工粉尘对大鼠肺细胞有损害作用 ,进一步证实磨工粉尘可能对肺脏有致纤     

纳米级SiO2对雄性大鼠睾丸组织的氧化损伤作用

目的 探讨微米和纳米级SiO2对雄性大鼠生殖功能的影响.方法 将Wistar大鼠随机分为5组[7.5 mg/ml纳米级SiO2组、1.5 mg/ml纳米级SiO2组、7.5 mg/ml微米级SiO2组、1.5 mg/ml微米级SiO2组、对照组(生理盐水)],采用非暴露式气管内注入法,按1 ml/kg体重染毒5周后,称重,计算睾丸、附睾的脏器系数,检测睾丸组织及血清中氧化和抗氧化指标[丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、还原型谷胱甘肽(GSH)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)].结果 各染毒组睾丸组织中,MDA、GSH含量均高于对照组,SOD、GSH-Px活力均低于对照组.7.5mg/ml纳米级SiO2组血清中,MDA含量高于对照组,差异有统计学意义(P＜0.05);其余各组GSH含量和SOD、GSH-Px活力与对照组比较,差异均无统计学意义(P＞0.05).相同剂量纳米组与微米组各指标间比较,差异均无统计学意义(P＞0.05).结论 微米和纳米级SiO2对大鼠睾丸组织产生氧化损伤作用;与微米级SiO2相比,纳米级SiO2的损伤作用更为严重.     

NLRP3/IL-1β/TGF-β1信号轴在矽肺肺纤维化大鼠模型中的表达及意义

目的探讨NLRP3/IL-1β/TGF-β1信号轴在矽肺肺纤维化大鼠模型中的表达情况及意义。方法选择健康SPF级Wistar雄性大鼠80只,随机分为4组,分别为高(100 mg/ml)、中(50 mg/ml)、低(25 mg/ml)浓度SiO2染尘组和正常对照组,每组20只。各组分别在SiO2染尘后7 d、14 d、28 d、56 d处死5只大鼠,观察肺组织肺泡炎程度及肺纤维化程度,采用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测肺组织中IL-1β、IL-18、TGF-β1含量,Western Blot法检测大鼠肺组织中NLRP3、Caspase-1蛋白表达情况。结果与正常对照组比较,各染尘组大鼠7 d、14 d、28 d、56 d的肺泡炎评分、纤维化程度明显升高,差异均有统计学意义(P<0.01);与正常对照组比较,各染尘组大鼠7 d、14 d、28 d、56 d的IL-1β、IL-18、TGF-β1浓度明显升高(P<0.01);与正常对照组比较,各染尘组大鼠肺组织中NLRP3、Caspase-1蛋白表达在7 d、14 d、28 d、56 d均升高(P<0.01);低、中、高浓度SiO2染尘组内NLRP3、Caspase-1、IL-1β、IL-18和TGF-β1表达量在7 d、14 d和28 d间两两比较,差异均有统计学意义(P<0. 05),均呈随着染尘时间的增加而升高的时间-效应关系。结论NLRP3及其下游因子Caspase-1、IL-1β、IL-18、TGF-β1在矽肺肺纤维化大鼠模型肺组织中高表达,提示NLRP3/IL-1β/TGF-β1信号轴可能与矽肺肺纤维化有密切的关系,在矽肺形成过程中发挥了作用。     

RNA干扰CD36表达对潜在转化生长因子-β1活化和矽肺纤维化的抑制

目的 观察大鼠矽肺模型中RNA干扰CD36基因表达对潜在转化生长因子-β1(L-TGF-β1)的活化及矽肺纤维化的抑制作用.方法 将Wistar大鼠分为生理盐水组、SiO2模型组(10 mg SiO2)、CD36 shRNA表达的重组慢病毒(SiO2+Lv-shCD36)组和对照慢病毒(SiO2+Lv-shCD36-NC)组,每组24只.染尘后7、21、28 d处死动物,貂肺上皮细胞增殖抑制实验检测肺泡灌洗液(BALF)中转化生长因子-β1(TGF-β1)的活性;HE和VG染色观察肺组织病理变化;碱裂解法测定肺羟脯氨酸含量.结果 染尘7d时,SiO2+Lv-shCD36组大鼠肺泡巨噬细胞CD36 mRNA的表达明显低于生理盐水组、SiO2模型组和SiO2+Lv-shCD36-NC组,差异有统计学意义(P＜0.05).SiO2+Lv-shCD36组大鼠BALF中TGF-β1活化量和活化率均明显低于模型组和SiO2+Lv-shCD36-NC组,差异有统计学意义(P＜0.05).染尘28 d时,SiO2+Lv-shCD36组大鼠肺组织可见细胞性矽结节,而模型组和SiO2+Lv-shCD36-NC组大鼠肺组织可见纤维细胞性矽结节.染尘21d和28 d时,SiO2+Lv-shCD36组大鼠肺羟脯氨酸含量明显低于SiO2模型组和SiO2+Lv-shCD36-NC组,差异有统计学意义(P＜0.05).结论 大鼠矽肺模型中通过RNA干扰CD36基因表达能够对L-TGF-β1的活化和矽肺纤维化具有一定的抑制作用.     

微纳尺度SiO2对雄性大鼠生殖功能及子代的影响

目的探讨微米与纳米尺度SiO2染毒对雄性大鼠胚胎发育及子代的影响。方法将30只雄性Wistar大鼠分为5组,经气管分别注入不同浓度的纳米SiO2(20~40 nm)与微米SiO2(1~10μm)。雄鼠染毒5周后与正常成年雌鼠按1∶2合笼交配5 d,于妊娠第20天各组处死一半雌鼠,检查胎鼠情况;另一半雌鼠自然分娩,检查仔鼠情况。结果纳米SiO2对雄性大鼠染毒影响了大鼠交配及胚胎形成,纳米高剂量组雄鼠交配率(66.7%)及每窝活胎数(11.8)均小于对照组(100%、14.0),差异有显著性(P<0.05);但对胎鼠及仔鼠生长发育未产生明显影响,各组胎鼠及仔鼠体质量、身长等指标与对照组比较差异均无显著性(P>0.05)。相同剂量纳米组与微米组比较,差异均无显著性(P>0.05)。结论纳米SiO2对雄性大鼠生殖有一定的损伤作用,但对于成功受孕后的胎鼠及仔鼠影响不明显。     

槲皮素对SiO_2介导人胚肺成纤维细胞增殖及TGF-β1表达的影响

目的探讨槲皮素抗硅肺纤维化的作用机制。方法以支气管肺泡灌洗法收集硅肺患者AM,在体外用含有SiO2(50μg/ml)的DMEM培养基和不含SiO2的DMEM培养基培养18h,然后收集培养的AM上清液,加入低、中、高浓度槲皮素(10、20和40μmol/L)作为刺激上清。用组织贴块法获取培养HELF,与刺激上清液共同孵育后,MTT法检测HELF增殖情况,免疫细胞化学法检测HELF中TGF-β1的表达。结果 (1)各槲皮素组能抑制HELF增殖,并且浓度愈大抑制作用愈强,三组与SiO2+AM组(0.620±0.096)相比、中浓度组(0.406±0.070)和高浓度组(0.334±0.050)与AM组(0.490±0.064)相比差异有显著性(P<0.01)。(2)三种浓度槲皮素均能降低HELF中TGF-β1的表达,与SiO2+AM组(0.542±0.095)相比差异有显著性(P<0.05),与AM组(0.394±0.109)和空白对照组(0.314±0.066)比较差异无显著性。结论槲皮素对硅肺纤维化有一定的防治作用。     

矽肺模型大鼠血清中细胞因子消长规律的探讨

目的检测矽肺模型大鼠血清中细胞因子IL-1、IL-8、TNF-α、TGF-β的规律,探讨细胞因子在肺纤维化过程中的作用。方法 60只雄性Wistar大鼠随机分成对照组和实验组,每组30只;实验组经气管灌注1 ml游离二氧化硅粉尘悬液(100 mg/ml),对照组同法灌注等量生理盐水;分别于第1、7、14、21、28天,各组6只大鼠心脏取血,处死,并取肺组织。肺组织行HE染色,观察肺部炎症、纤维化等病理变化;酶联免疫吸附试验(ELISA)检测血清中IL-1、IL-8、TNF-α、TGF-β的含量。结果染尘大鼠血清IL-1含量均高于对照组,但不同时间,差别不明显;染尘第1、7、14天的IL-8含量均高于对照组,随着染尘时间增加,IL-8含量则渐回归正常;染尘第1、7天;TNF-α含量低于对照组;第14、21、28天TNF-α含量则高于对照组(P<0.05),染尘不同时间TNF-α含量也不同(F=30.724,P=0.001);血清TGF-β的波动则较明显,如染尘第1、7天其含量高于对照组,第14天则低于对照组,第21、28天又高于对照组(P<0.05),染尘不同时间的TGF-β含量也不同,差异具有统计学意义(F=33.236,P=0.001)。结论细胞因子IL-1、IL-8、TNF-α、TGF-β在染尘不同时间血清中的含量不同,其分泌的变化可能与染尘大鼠肺纤维化发生、发展有关。     

shRNA特异性静默大鼠肺泡巨噬细胞TLR2基因对染尘大鼠肺纤维化的抑制作用

目的构建表达大鼠TLR2的shRNA慢病毒载体,并研究其在染尘大鼠肺组织内对巨噬细胞功能的抑制效应。方法设计并构建具有干扰效力的shRNA表达质粒,筛选出对TLR2干扰效果最好的一段序列,使用Gateway方法重组到慢病毒表达载体中进行包装,采用包装好的慢病毒感染大鼠肺泡巨噬细胞系NR8383,ELISA法检测TGF-β1、IL-1β、IL-6的表达情况;而后,在大鼠矽肺模型中引入TLR2慢病毒载体,观察矽肺发生和进展情况。结果成功筛选出具有良好TLR2表达干扰效果的shRNA,并成功包装入慢病毒,慢病毒滴度为1.0×106TU/ml,转染慢病毒的肺泡巨噬细胞释放TGF-β1、IL-1β、IL-6均显著减少(P<0.05);转导了干扰病毒载体的矽肺大鼠,其矽肺发生发展受抑情况均优于对照组。结论成功构建了表达大鼠TLR2 shRNA的慢病毒,具有良好的抑制TGF-β1、IL-1β、IL-6功能,并能有效抑制矽肺的发生发展,揭示TLR2可能成为治疗肺纤维化的潜在靶点。 更多还原     

姜黄素固体分散体对游离SiO_2染尘大鼠TNF-α、TGF-β1表达的影响

目的研究姜黄素固体分散体对游离SiO2染尘大鼠血清及肺组织中肿瘤坏死因子(TNF-α)、转化生长因子(TGF-β1)表达的影响。方法 Wistar大鼠随机分为5组,除正常对照组外,其余4组均用游离Si O2染尘。染尘后,除模型组外,其余3组于第2天给予姜黄素(50 mg/kg)、姜黄素固体分散体低、中剂量组(50、100 mg/kg)干预。第28天后,各组大鼠断颈处死,采用酶联免疫法测定肺组织和血清中TNF-α、TGF-β1的含量。结果模型组肺组织匀浆、血清中TGF-β1、TNF-α含量均明显升高(P0.01)。姜黄素组、姜黄素固体分散体低、中剂量组均可降低肺组织匀浆及血清中TGF-β1、TNF-α的含量(P0.01),与姜黄素组比较,姜黄素固体分散体组肺组织匀浆及血清中TGF-β1、TNF-α的含量降低(P0.05)。结论姜黄素固体分散体能降低游离Si O2染尘大鼠肺组织和血清中TNF-α、TGF-β1含量。     

Effect of schisandrin B on lung mRNA expression of transforming growth factor-β1 signal transduction molecule in rat lungs exposed to silica

Objective To investigate the effects of schisandrin B (Sch-B) on expression of transforming growth factor-β1 (TGF-β1) and signal transduction molecule mRNA in rat lungs exposed to SiO2,and explore the intervention mechanism of Sch-B on pulmonary fibrosis induced by SiO2. Methods Ninety six Wistar rats were randomly divided into control (normal saline) group, SiO2 group and SiO2 plus Sch-B group.The rats were exposed to SiO2 by direct tracheal instillation to establish the silicotic animal models. SiO2 group and SiO2 plus Sch-B group were treated with 1ml SiO2 (50 mg/ml) for each rat From the first day after model establishment, SiO2 plus Sch-B group were orally given Sch-B (80 mg/kg) a day, control group and silica group were orally given olive oil. On the 3rd, 7th,14th and 28th days after treatment, 8 rats in each group were sacrificed and samples were collected. The histo-pathological examination of lung was performed by HE staining. The expression levels of TGF-β1 、TGFβR Ⅱ and Smad4 mRNA in the lung tissues were detected by RT-PCR. Results The results of histo-pathological examination showed that in SiO2 group, lung tissues were injured obviously; the alveolar inflammation with alveolus interval edema and inflammation cell infiltration appeared on the 3rd and 7th days; the alveolus interval became thicker, became thicker, fibroblast and collagen matiix increased markedly on 14th day; the alveolar structure was damaged, alveolar wall thickened obviously,collagen aggradation and pulmonary fibrosis displayed on 28th day. The alveolar inflammation and pulmonary fibrosis in SiO2 plus Sch-B group were significantly less than those in SiO2 group. The expressions levels of TGF-β1、TGFβR Ⅱ and Smad4 mRNA (TGF-β1: 1.03±0.31 、1.33±0.39、1.08±0.26、0.82±0.16,TGF-βR Ⅱ:0.65 ±0.11、0.80 ±0.16、0.83 ±0.24、0.62 ±0.15, Smad4: 0.87 ±0. 15、0.68 ±0.11、0.78 ±0.19、0.30 ±0.08) in SiO2group were significantly higher than those in the control group (TGF-β1:0.59±0.22、0.55 ±0.25、0.56±0.20、0.55 ±0.12,TGR-βR Ⅱ:0.28 ±0.13、0.31 ±0. 15、0.34 ±0.15、0.27 ±0.09,Smad4:0.23 ±0.11、0.40 ±0. 12、0.39 ±0.12、0.18±0.06)(P＜0.01 or P＜0.05), but the expression level of TGF-β1 mRNA was the highest on the 7th day. The expression levels of TGF-β1 and Smad4 mRNA (TGF-β1: 0.68 ±0.28、0.88 ±0.25、0.75 ±0.11、0.61 ±0. 14,Smad4:0.25 ±0.12、0.45 ±0.09、0.44 ±0.07、0.21 ±0.04) in SiO2 plus Sch-B group were significantly lower than those in SiO2 group (P＜0.01 or P＜0.05),but there were no significant differences of the TGFβR Ⅱ mRNA expression levels between SiO2 group and SiO2 plus Sch-B group. Conclusion Sch-B can reduce the pulmonary fibrosis induced by SiO2 through inhibition of the mRNA express of TGF-β1 and Smad4 in the lung tissue, modulating the TGF-β1/Smad4 signal transduction pathway and inhibiting the target gene activation.     

SiO2 诱导巨噬细胞线粒体分裂在肺成纤维细胞活化中的作用

目的 探讨巨噬细胞线粒体过度分裂调控的核苷酸结合寡聚化结构域样受体家族含热蛋白结构域3(NLRP3)炎症小体激活在矽肺纤维化中的作用机制。方法 以不同浓度二氧化硅(SiO2)染毒大鼠肺巨噬细胞NR8383 12h,采用CCK8检测SiO2对NR8383 细胞存活率的影响;活细胞荧光探针法检测细胞活性氧(ROS)水平;ELISA法测定细胞上清液中白细胞介素-18(IL-18)、IL-1β和转化生长因子-β1(TGF-β1)的水平;Western blot法检测NLRP3炎症小体相关蛋白(NLRP3、Cleaved caspase-1、ASC)以及线粒体分裂蛋白Drp1的表达水平;Western blot法检测不同染毒时间点(0、12、24、48h)100 μg/ml SiO2 浓度下大鼠成纤维细胞 RFL-6COLⅢ、NLRP3、Drp1、α-SMA蛋白的表达水平;使用 Transwell小室将100 μg/ml SiO2处理过的NR8383细胞与RFL-6细胞进行共培养,检测不同处理时间点共培养上清液中IL-18、IL-1β和TGF-β1的水平及NR8383细胞NLRP3、Cleaved caspase-1、ASC、Drp1和RFL-6细胞COLⅢ、α-SMA的表达水平;使用线粒体分裂抑制剂Mdivi-1(10 μmol/L)预处理共培养细胞,观察线粒体分裂抑制后对NR8383细胞NLRP3炎症小体激活、ROS 水平、TGF-β1释放水平及RFL-6细胞纤维化的影响。结果 随着SiO2染毒浓度增加,NR8383细胞存活率逐渐下降,确定100 μg/ml SiO2为最高染毒浓度;随SiO2染毒剂量的增加,NR8383细胞中ROS水平和细胞培养上清液中IL-18、IL-1β、TGF-β1水平明显增加(P<0.05);与对照组相比,100 μg/ml SiO2染毒后NR8383细胞NLRP3、Cleaved caspase-1、ASC和Drp1蛋白表达显著增加(P<0.05);随着 SiO2染毒时间的增加,RFL-6细胞中COLⅢ、NLRP3、Drp1、α-SMA的表达水平无显著变化。在100 μg/ml SiO2染毒NR8383与RFL-6细胞共培养体系中,随着染毒时间的增加,NR8383细胞中ROS产生和上清液中IL-18、IL-1β、TGF-β1水平显著增加(P<0.05);与对照组相比,SiO2染毒24 h后NR8383细胞中NLRP3、Cleaved caspase-1、ASC 及Drp1表达水平显著增加(P<0.05);RFL-6细胞中COLⅢ、α-SMA蛋白表达显著增加(P<0.05)。Mdivi-1可使SiO2处理的NR8383细胞中ROS和上清液中IL-18、IL-1β、TGF-β1水平的升高受到抑制(P<0.05),并下调NR8383细胞中NLRP3、Cleaved caspase-1、ASC、Drp1和RFL-6细胞中COLⅢ、α-SMA的蛋白表达(P<0.05)。结论 SiO2 可以促进大鼠肺巨噬细胞线粒体过度分裂、NLRP3炎症小体激活,进而诱导共培养体系大鼠成纤维细胞纤维化;抑制大鼠肺巨噬细胞线粒体过度分裂可以减轻NLRP3炎症小体活化,并抑制大鼠成纤维细胞纤维化,提示SiO2诱导肺巨噬细胞线粒体过度分裂可能是导致矽肺炎症过程和纤维化的重要原因。     

纳米SiO2与标准SiO2对大鼠肺毒作用的比较研究

目的观察纳米SiO_2与标准SiO_2对大鼠的肺部毒性作用。方法72只雄性SD大鼠分为纳米SiO_2组、标准SiO_2组和对照组,每组24只。纳米SiO_2组或标准SiO_2组分别一次性气管注入纳米SiO_2或标准SiO_2颗粒悬浮液0.5 ml,分别观察3、7、14、28d后,各处死6只大鼠,测定肺泡灌洗液(BALF)中的白细胞总数和总蛋白含量;HE染色和胶原纤维(VG)染色进行病理观察。结果染尘3、7、14d纳米SiO_2组大鼠BALF中自细胞总数[(16.0±6.0)×10~6、(11.1±4.0)×10~6、(12.2±4.6)×10~6]明显高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05或P<0.01),纳米SiO_2染尘3d时明显高于标准SiO_2组[(5.7±3.7)×10~6],差异有统计学意义(P<0.01)。染尘14、28d纳米SiO_2组大鼠BALF中总蛋白含量[(0.41±0.14,0.41±0.19)g/L]明显高于对照组和标准SiO_2组相应时间点的总蛋白含量,高于纳米SiO_2染尘3和7d时的总蛋白含量,差异均有统计学意义(P<0.05或P<0.01)。染尘3d时,纳米SiO_2组肺泡腔、支气管壁及血管壁周白细胞严重浸润,标准SiO_2组肺泡腔及血管壁周也有炎性浸润,但比纳米SiO_2组轻。两组VG染色均未见明显胶原纤维分布。结论在该实验条件下,纳米SiO_2引起大鼠早期肺部炎症反应比标准SiO_2严重,持续时间更长,引起肺部损害的颗粒负荷阈值可能比标准SiO_2低。     

Effects of silicotic alveolar macrophages exposed to SiO2 on the expression of type Ⅲ collagen and type Ⅲ procollagen in human lung fibroblasts

Objective To study the effects of supernatant of alveolar macrophages (AM) exposed to SiO2 on the expression of type Ⅲ collagen and type Ⅲ procollagen in human lung fibroblasts (HELF) and the intervention effects of anti-TGF-β1 antibody Methods AMs collected from a silicotic by bronchoalveolar lavage were divided into 2 parts, one part was exposed to SiO2 and other part served as control. The supernatant was obtained from AMs cultured for 18 h. HELF were divided into (1) exposure group, which was added with supernatant from AMs exposed to SiO2; (2) control group, which was added with the supernatant from AMs not exposed to SiO2; (3) blank control group, which was added with DMEM; (4) exposure group plus anti-TGF-β1antibody (10μg/ml); (5) control group plus anti-TGF-β1 antibody (10 μg/ml). (1)-(3) groups were cultured for 6, 12, 18, 24, 36, 48h, respectively. (4)-(5) groups were cultured for 18, 24, 36, respectively.Immunocytochemical test and Western blot assay were used to detect pC Ⅲ expression levels in HELF and C Ⅲ expression levels in the supernatant of HELF culture, respectively. Results The pC Ⅲ expression levels of exposure group were 0.1423 ±0.0107,0.1624±0.0011,0.1925 ±0.0050,0.2421 ±0.0097 and 0.2103 ±0.0103,respectively, which were significantly higher than those (0.1212±0.0079、0.1414±0.0058、0.1620±0.0081、0.1965±0.0103 、0.1715±0.0116) of control group (P＜0.05 or P＜0.01). The C Ⅲ levels of exposure group were (0.2559±0.0061、0.3249±0.0110、0.4171±0.0193、0.5441 ±0.0452、0.4751±0.0252), respectively, which were significantly higher than control group (0.2296±0.0121、0.2778±0.0116、0.3367±0.0269、0.3722±0.0214). The pC Ⅲ and C Ⅲ expression levels of exposure plus anti-TGF-β1 antibody group were significantly lower than those of control plus anti-TGF-β1 antibody group (P＜0.05 or P＜0.01).Conclusion AMs exposed to SiO2 can induce the elevated pC Ⅲ and C Ⅲ expression levels in HELF by TGF-β 1 to some extent.