高氧致慢性肺疾病新生大鼠肺泡损伤及肺泡上皮细胞的变化

Objective To explore the changes of alveolar morphology and alveolar epithelial cells in rats with hyperoxia-induced chronic lung diseases (CLD). Methods CLD model in neonatal rats was established by inhalation of high concentration oxygen(85%～90% ). Eighty neonatal rats were randomly exposed to hyperoxia (model group) and to room air (control group) (n =40 each). Radical alveolar counts and the alveolar septum thickness were used to evaluate alveolar development. The site and intensity of expression of SPC,AQP5 protein were detected by immunohistochemical staining,the dynamic expression of SPC mRNA,AQP5mRNA was detected by RT-PCR on day 1,3,7,14 and 21 after exposure. Results There were no significant differences about alveolar wall thickness and RAC between experimental groups and control group on day 1～3 ( P > 0. 05 ). But there was significant difference between the model group and the control groups on day 7 and 14 (P <0. 01 ). For model group,alveolar septum thickness peaked on day 21, the difference was significant compared with control group ( 10. 62±5.01 vs 3.62±0. 88, P < 0. 001 ), but RAC decreased to the lowest level, the difference was significant compared with control group ( 3.57±1.24 vs 10. 47±0. 88,P <0. 001 ). The expression of SPC decreased on day 3 manifestedly but increased on day 7 and the levels of SPC were higher than that in the control group. Experimental group showed gradual decrease in AQP5 expression as the lung impairment devastated. Conclusion Alveolar development was delayed and alveolar epithelial cell (AEC) was damaged in the neonatal CLD rats. The changes of SPC,AQP5 expression suggested AECI was severely damaged and failed in full recovery, meanwhile the quantity of AEC Ⅱ was increased but the ability of its differentiation and transformation was decreased.     

高氧致慢性肺疾病新生大鼠肺泡损伤及肺泡上皮细胞的变化

目的 探讨高浓度氧致新生鼠肺损伤时肺泡形态学变化和肺泡上皮细胞动态变化.方法 通过吸入85%～90%高浓度氧气建立新生鼠慢性肺疾病组织模型.80只新生鼠分为实验组和对照组,实验组(n=40)吸人85%～90%氧气,对照组(n=40)吸入空气.分别留取1、3、7、14、21 d的肺组织,应用放射状肺泡计数(RAC)并且测量肺泡间隔厚度以判定肺泡发育情况,应用免疫组化及RT-PCR技术测定肺组织表面活性蛋白C(SPC)、水通道蛋白-5(AQP5)蛋白及mRNA表达.结果 在生后1 d和3 d,两组RAC和肺泡间隔厚度差异无显著性(P>0.05).在7 d和14 d,实验组的RAC明显低于对照组(P<0.01),肺泡间隔厚度高于对照组(P<0.01),21 d时肺泡间隔厚度升至最高,与对照组间比较差异有显著性(10.62±5.01 vs 3.62±0.88,P<0.001),RAC降至最低,与对照组间比较差异有显著性(3.57±1.24 vs10.47±0.88,P<0.001).高氧肺损伤实验组SPC 3 d时表达明显减少,7d后开始增多,14 d、21d明显高于对照组;而AQP5随着肺损伤的加重表达进行性下降.结论 高氧肺损伤可导致肺泡发育停滞,明显损伤肺泡上皮细胞,肺泡上皮细胞特异性标志物SPC、AQP5表达结果提示I型肺泡上皮细胞损伤严重,Ⅱ型肺泡上皮细胞虽然数量有所增加但其分化与转化能力明显下降.     

高氧致慢性肺疾病早产鼠肺组织水通道蛋白-5及表面活性蛋白-A、B基因表达的意义

目的 探讨慢性肺疾病(CLD)早产鼠肺上皮细胞特异性标志物表面活性蛋白A、B(SP-A、SP-B)通道蛋白-5(AQP5)基因表达规律及其意义.方法 将80只早产鼠随机分为模型和对照组(每组40只),采用高体积分数氧诱导慢性肺疾病模型,于实验后1、3、7、14、21 d应用反转录聚合酶链式反应(RT-PCR)检测其肺组织SP-A、SP-B及AQP5 mRNA表达.结果 生后初期2组SP-A、SP-B及AQP5均无统计学差异(Pa＞0.05),7 d实验组SP-A及SP-B明显高于对照组(Pa＜0.05),14 d时显著高于对照组(Pa＜0.01),21 d时仍明显高于对照组(Pa＜0.05);同时间点与对照组比较,AQP5均维持在较低水平(Pa＜0.05).结论 高体积分数氧诱导早产鼠的Ⅱ型肺泡上皮细胞(AEC-Ⅱ)向Ⅰ型肺泡上皮细胞(AEC-Ⅰ)分化障碍可能是CLD肺上皮修复异常的重要机制.     

高氧致新生鼠慢性肺疾病HoxB5 SPC AQP5表达及其意义

目的：肺泡上皮损伤是慢性肺疾病（CLD）主要病理改变之一,HoxB5基因是在肺发育过程中表达强烈的基因之一。该文探讨高浓度氧致新生鼠肺损伤时肺泡上皮损伤及修复能力,研究HoxB5在这一损伤中的动态表达规律及其与前者的关系。方法：建立高氧诱导新生鼠CLD模型, 80只早产鼠被随机分为实验组及对照组,分别应用免疫组化及RT-PCR技术测定肺组织HoxB5,SPC,AQP5蛋白及mRNA表达。结果：实验组肺组织HoxB5表达7 d后逐渐减少;高氧肺损伤SPC 3 d表达明显减少,7 d后开始增多,14 d、21 d明显高于对照组;而AQP5随着肺损伤加重表达量进行性下降。结论：高氧肺损伤新生鼠肺泡上皮细胞损伤明显,根据SPC,AQP5表达结果提示I型肺泡上皮细胞（AECI）损伤更甚且未得到正常修复,II型肺泡上皮细胞（AECII）虽然数量有所增加但其分化转化能力明显下降,而 HoxB5表达量减少可能致使大量的AECII失去了分化为AECI的功能。［中国当代儿科杂志,2009,11（1）：51-55］     

高氧诱导早产鼠慢性肺疾病肺超微结构变化及氧化应激反应的研究

目的　慢性肺疾病 (CLD)是早产儿吸入高浓度氧治疗后最常见的并发症 ,目前认为肺部氧化应激反应与CLD的发生密切相关。该文探讨高氧致早产鼠CLD发生中肺组织超微结构及氧化应激反应的动态变化。方法　高浓度氧致早产鼠CLD模型 (实验组 )和正常对照组各 4 0例为研究对象 ,应用分光光度计比色法在实验后1 ,3,7,1 4 ,2 1d动态测定肺组织超氧化物岐化酶 (SOD)活性及脂质过氧化产物丙二醛 (MDA)的含量 ,并同步观察肺组织超微结构的变化。结果　吸高氧后初期 (1～ 3d) ,Ⅱ型肺泡上皮细胞 (AEC Ⅱ )即出现线粒体、板层小体等细胞器的损伤 ;7d后 ,除细胞器结构破坏外 ,开始出现细胞核的异常 ,且随吸氧时间的延长上述改变逐渐加重。实验组肺组织SOD的活性虽逐渐增高 ,但与对照组比较 ,其差异无显著性 (P >0 .0 5 ) ;实验组MDA水平从吸高氧第3天起即明显高于对照组 (5 5 .9± 5 .5nmol/mgvs 2 2 .5± 4 .4nmol/mg) (P <0 .0 1 ) ,7d达高峰 94 .3± 1 2 .4nmol/mg ,持续 1周后逐渐下降 ,2 1d时仍高于对照组 (4 8.0± 7.5nmol/mgvs2 3.6± 5 .7nmol/mg) (P <0 .0 1 )。结论　AEC Ⅱ损伤是高氧诱导CLD的早期特征 ;肺部氧化应激反应与AEC Ⅱ损伤密切相关。     

HoxB5在高体积分数氧致慢性肺疾病新生大鼠肺组织中的动态表达及其意义

目的 探讨生长调控基因HoxB5对正常肺泡发育的调控及其在肺泡损伤修复过程中的作用.方法新生大鼠80只,随机分为高体积分数氧(高氧)组和对照组.高氧组吸入850～900 mL/L氧气,建立慢性肺疾病(CLD)模型;对照组吸入空气,余控制因素相同.分别于实验第1、3、7、14、21天留取大鼠肺组织,应用免疫组织化学法测定二组大鼠肺组织HoxB5动态表达部位及强度,RT-PCR测定二组大鼠肺组织HoxB5 mRNA的动态表达,原位杂交技术测定HoxB5 mRNA在其肺组织的动态表达部位.SPSS 11.5软件进行统计学分析.结果对照组新生大鼠出生第21天肺泡发育逐渐完成,而高氧组自第7天始肺泡发育受阻,随着时间的延长肺泡发育障碍明显加重.二组新生大鼠肺组织HoxB5蛋白在第1、3天表达均无差异(Pa>0.05),但高氧组在第7天后表达逐渐减少,对照组在第7天达高峰之后平稳表达,第14、21天对照组肺组织HoxB5均明显高于高氧组(Pa<0.05),HoxB5 mRNA高氧组在第7天后表达逐渐减少,对照组在第7天后平稳表达,均明显高于高氧组(Pa<0.05).免疫组织化学和原位杂交检测结果显示,对照组HoxB5蛋白及mRNA主要表达于肺泡上皮,且在肺泡连接处、肺泡拐角处及肺泡嵴表达更明显,而高氧组在上述部位表达明显减弱.结论高氧肺损伤新生大鼠肺泡上皮HoxB5随着肺泡化障碍及肺损伤的加重表达明显减少,HoxB5表达减少可能在高氧肺发育障碍和肺泡上皮细胞损伤修复中发挥重要作用.     

支气管肺发育不良新生鼠模型肺泡上皮细胞标志物的表达变化及意义

目的 研究高氧致支气管肺发育不良(bronchopulmonary dysplasia,BPD)新生鼠模型中Ⅰ型肺泡上皮细胞(typeⅠalveolar epithelial cells,AECⅠ)和Ⅱ型肺泡上皮细胞(typeⅡalveolar epithelial cells,AECⅡ)特异性标志物表达变化及其意义.方法 80只新生Wistar大鼠,于生后12 h内随机分为模型组(吸入氧浓度为85%)和对照组(吸入空气),每组40只.于暴露第7、14、21天,分别进行肺组织HE染色观察病理学改变,免疫荧光双标染色观察AECⅠ标志物水通道蛋白5(aquaporin 5,AQP5)及AECⅡ标志物表面活性蛋白C(surfactant protein C,SP-C)表达及定位,Western blot方法检测AQP5和SP-C的蛋白表达水平,real-time PCR方法检测AQP5和SP-C的mRNA表达水平.结果 模型组大鼠肺组织表现出肺泡数目减少,体积增大,结构简单化,肺泡间隔增厚,次级分隔减少等肺泡化障碍表现.免疫荧光双标染色可见,模型组AQP5及SP-C表达明显增多,表达位置紊乱,且双染细胞/SP-C阳性细胞的比例明显增高(P<0.001).与对照组比较,模型组中AQP5及SP-C蛋白表达从高氧暴露7 d开始增加,增高的趋势持续至21 d.模型组中mRNA表达水平,AQP5从暴露7 d开始,SP-C从14 d开始较对照组明显升高(P<0.05),且两组间差异随高氧暴露时间延长更加明显(P<0.05).结论 暴露高氧中的新生鼠BPD模型肺组织中,AECⅠ标志物AQP5及AECⅡ标志物SP-C均表达上调,发生转分化的AECⅡ明显增多,表明在BPD肺损伤后的修复中存在AECⅡ过度转分化现象.     

高氧暴露对新生鼠Ⅱ型肺泡上皮细胞转分化水平的调节作用

目的 研究体内及体外高氧暴露对Ⅱ型肺泡上皮细胞(typeⅡalveolar epithelial cells,AEC Ⅱ)转分化水平的影响,旨在阐明支气管肺发育不良(bronchopulmonary dysplasia,BPD)肺上皮损伤的发生机制.方法 新生Wistar大鼠生后随机分为对照组(吸入空气)和模型组(吸入氧浓度为85％),于7d、14 d、21 d进行动物模型肺组织取材并分离AECⅡ.细胞标本检测Ⅰ型肺泡上皮细胞(type Ⅰalveolar epithelial cells,AEC Ⅰ)特异性标志物水通道蛋白5(aquaporin 5,AQP5)及AECⅡ标志物表面活性蛋白C(surfactant protein C,SP-C)表达.从正常新生鼠肺分离的AECⅡ在体外原代培养24h后随机分为常氧组(21％ O2)和高氧组(85％ O2),培养48 h后收集细胞,应用免疫荧光双标染色观察AQP5和SP-C表达及定位,Western blot方法检测AQP5和SP-C蛋白表达水平,荧光实时定量PCR方法检测AQP5和SP-CmRNA表达水平.结果 BPD模型组大鼠AECⅡ中AQP5蛋白表达从7d开始较对照组增多,SP-C蛋白表达从14 d开始较对照组减少.模型组中AQP5 mRNA从7d开始表达增多,SP-C mRNA从7d开始表达减少(P＜0.05),且随高氧暴露时间延长两组间差异更加显著.由正常新生鼠肺分离的AECⅡ进行体外原代培养后,免疫荧光双染可见高氧组较常氧组AQP5表达增多,SP-C表达减少,双染细胞明显增多.蛋白和mRNA定量检测结果均提示高氧组较常氧组AQP5表达增多,SP-C表达减少(P＜0.01).结论 无论体内还是体外高氧暴露下,AECⅡ特异性标志物SP-C表达下调,而AEC Ⅰ特异性标志物AQP-5表达上调,提示AECⅡ过度转分化参与高氧肺损伤后的修复过程.     

角质细胞生长因子对吸入高体积分数氧新生大鼠肺组织的影响

目的 研究角质细胞生长因子(KGF)对高体积分数氧(高氧)暴露下新生大鼠肺组织结构的影响.方法 将新生的108只SD大鼠随机分为空气组、高氧组和KGF干预组,每组36只.每组又分为3d、7d、14d3个亚组.高氧组、KGF干预组大鼠持续暴露于氧体积分数＞950mL·L-1氧箱中,KGF干预组于吸氧同时背部皮下注射重组人角质细胞生长因子(rhKGF)1mg·d-1,连用3d后改为0.5mg·d-1直至实验结束.空气组和高氧组给予等量9g·L-1盐水.空气组大鼠呼吸空气.3d、7d、14d亚组在相应时间点取肺组织,通过肉眼及光镜下观察其肺组织病理学变化,并作肺泡辐射状计数(RAC).结果 空气组7d时出现肺泡化,14d时肺泡化成熟.高氧组时小血管扩张充血,肺间质细胞增多,7d时肺间隔变厚,肺泡腔大小不一,肺泡数减少,14d时肺泡数明显减少,肺泡大小不等,出现明显纤维化.KGF干预组7d时可见肺泡结构较完整,14d时少数肺泡融合,间质细胞增生不严重.高氧组3d时RAC与空气组相比差异无统计学意义(P＞0.05),7d、14d时RAC与空气组相比差异均有统计学意义(Pa＞0.01).KGF干预组各时间点RAC与空气组比较差异均无统计学意义(Pa＞0.05).结论 长时间暴露于高氧环境,可导致新生大鼠肺组织发育障碍,但KGF能促进肺泡的发育,减轻纤维化,可有效减轻高氧吸入对新生大鼠肺组织的损伤.     

高浓度氧对早产鼠II型肺泡上皮细胞增殖和细胞周期的影响

目的探讨高浓度氧(简称高氧)对早产鼠II型肺泡上皮细胞(AECII)增殖和细胞周期的影响。方法原代培养早产大鼠AECII,建立高氧细胞损伤模型。血球计数板计数法对培养细胞计数,台盼蓝拒染法检测细胞活力,流式细胞术检测细胞周期和Ki67表达。结果空气组AECII在培养后其数目不断增加,高氧组给氧后48和72h,细胞数目减少、细胞活力降低。高氧使G0/G1期细胞比例显著增多,S和G2/M期细胞比例明显减少。高氧组给氧后24、48及72h,Ki67阳性细胞的表达率及荧光指数较同时间点空气组均明显降低(P<0.05或P<0.01)。结论原代培养的早产大鼠AECII暴露在高氧环境中发生G1期阻滞,Ki67表达减少,细胞增殖受抑,这种增殖受抑与早产儿慢性肺损伤的发生密切相关。     

卡托普利对高氧致新生大鼠慢性肺疾病的保护作用及机制探讨

目的：观察高氧致慢性肺疾病（CLD）新生大鼠肺组织ACE,AngⅡ和ColⅠ蛋白及mRNA含量的动态变化,以探讨卡托普利的保护作用及机制。方法：足月新生Wistar大鼠240只,随机分为高氧组、空气对照组、卡托普利治疗组和盐水对照组,每组各60只。将高氧组、盐水对照组和卡托普利治疗组的足月新生Wistar 大鼠（连同母鼠）生后即置于氧舱内持续吸入高浓度氧（FiO2=0.9）21 d造成高氧肺损伤模型,空气对照组吸入空气。卡托普利治疗组于生后7 d每天经胃管灌服卡托普利每日30 mg/kg, 盐水对照组每天经胃管灌服等量生理盐水。每组分别于实验开始后第1,3,7,14,21天随机选取6只麻醉后处死。肺组织采用ELISA法测定ColⅠ蛋白含量,用日产7170全自动生化分析仪测定ACE活性,用放免法测定AngⅡ的含量。用RT-PCR法检测肺组织ACE,AngⅡ,ColⅠmRNA表达的动态变化并同时观察肺组织形态学变化。结果：与空气对照组比较,高氧组、盐水对照组肺组织ACE,AngⅡ,ColⅠ蛋白含量及mRNA表达在实验后第14天明显升高,第21天达高峰(P<0.05或P<0.01),卡托普利治疗组上述指标与高氧组、盐水对照组比较明显降低(P<0.05或P<0.01),但仍高于空气对照组（P<0.05）。 肺组织形态学改变：高氧组、盐水对照组第14天肺组织间质细胞增多,出现纤维化改变。第21天正常肺泡结构消失,肺组织出现严重的纤维化。卡托普利治疗组肺组织纤维化病变明显减轻。结论：卡托普利干预抑制了高氧致CLD新生大鼠肺组织ACE,AngⅡ,ColⅠ蛋白含量及mRNA表达,减轻了肺纤维化病变,这可能是卡托普利对高氧肺损伤具有保护作用的机制之一。［中国当代儿科杂志,2007,9（2）：169-173］     

洛沙坦对高氧致慢性肺疾病新生大鼠肺纤维化的影响

目的：血管紧张素II除了调节血压,还参与肺纤维化的发生。研究血管紧张素II 1型受体拮抗剂洛沙坦对高氧致慢性肺疾病（CLD）新生大鼠肺组织的影响,探讨洛沙坦在抗纤维化的作用及可能的机制。方法：将Waistar新生大鼠生后24 h内随机分为：空气组、高氧组、高氧+注射用水组、高氧+ 洛沙坦组,高氧组氧浓度为85%~90%,高氧+注射用水组、高氧+洛沙坦组在生后6 d每天用注射用水或洛沙坦(5 mg/kg)灌胃至实验结束,于7,14,21 d处死。观察病理组织学改变;生化检测肺组织超氧化物歧化酶活性(SOD)、丙二醛(MDA)和羟脯氨酸(HYP)的含量。结果：高氧暴露后大鼠肺泡数目减少,终末气腔扩张,次级隔数目减少,肺泡间隔显著增厚,甚至出现肺出血和肺实变。洛沙坦干预后肺泡间隔变薄,但肺泡腔没有明显缩小,且肺泡次级隔仍较少。高氧后14和21 d新生大鼠肺组织HYP含量较同期空气组显著增加(P<0.01),洛沙坦治疗2周后肺组织HYP含量较高氧组明显下降 (471.46±30.63 μg/kg vs 545.15±34.90 μg/kg, P<0.01); 高氧组在高氧暴露7 d时,SOD活力呈代偿性增加,之后逐渐下降至空气组水平;MDA水平在高氧暴露后显著增加,但随日龄增加呈下降趋势。洛沙坦治疗能增加高氧肺组织SOD的活力, 21 d时差异有显著性(82.94±4.62 U/mg protein vs 67.78±8.02 U/mg protein, P<0.01),同时降低MDA的水平(30.54±5.89 nmol/mg protein vs 48.75±8.09 nmol/mg protein, P<0.01)。结论：洛沙坦治疗能减轻高氧诱导新生鼠CLD肺纤维化的程度,该过程可能与肺组织抗氧化酶活性增加以及膜脂质过氧化减轻密切相关。［中国当代儿科杂志,2007,9（6）：591-594］     

急性肺损伤幼鼠肺泡Ⅱ型上皮细胞和SP-A变化相关性的研究

目的：该实验旨在研究急性肺损伤（ALI）时肺泡Ⅱ型上皮细胞（AEC-Ⅱ）超微结构变化和肺组织表面活性蛋白SP-A含量的变化关系，从而探讨ALI的发病机制。方法：48只Sprague-Dawley幼鼠被随机分为正常对照组和ALI组。 腹腔注射脂多糖（LPS，4 mg/kg）建立ALI模型，正常对照组注射等量生理盐水。 LPS注射后24，48，72 h每亚组各处死8只大鼠。 取左肺下肺组织待透射电镜检查。 用Western blot方法测定肺组织SP-A的相对含量。结果：ALI 24 h时，AEC-Ⅱ微绒毛消失。24 h及48 h时板层小体（lamellar body, Lb）数量增加，体积增大，密度减低，排空明显增强，呈指环状绕核排列，细胞增生活跃，代谢旺盛。48 h时Lb呈巨大空泡样变性。肺组织SP-A含量明显高于对照组（24 h时ALI组为6.52±0.62，对照组为5.02±0.35， P< 0.01；48 h时ALI组为6.65±0.62，对照组为5.01±0.36，P< 0.01）。72 h时Lb破溃，数目明显减少，细胞核形态不规则，部分核边界不清，肺组织SP-A含量下降(ALI组为3.87±0.50，对照组为5.22±0.36，P<0.01)。结论： LPS致幼鼠ALI时AEC-Ⅱ和肺组织SP-A的变化为时间依赖性，随AEC-Ⅱ损伤程度的加重肺组织SP-A由代偿转为失代偿，可能是发生ARDS的重要机制之一。     

MK-801对新生大鼠高氧性肺损伤的保护作用

目的观察谷氨酸(Glu)的NMDA受体拮抗剂MK-801对新生大鼠高氧性肺损伤的影响,探讨Glu在高氧性肺损伤中的可能作用。方法出生12h内的SD新生大鼠随机分为:空气对照组、空气 MK-801组、高氧对照组及高氧 MK-801组。观察持续高氧暴露7d后各组肺湿/干重比(W/D)、支气管肺泡灌洗液(BALF)中白细胞及中性粒细胞数、肺组织及BALF中一氧化氮(NO)含量的变化。结果MK-801可有效地抑制高氧所致新生大鼠肺W/D、BALF中白细胞和中性粒细胞、肺组织和BALF中NO含量的增高。结论MK-801可有效地减轻新生大鼠高氧性肺损伤,提示内源性Glu通过NMDA受体介导,促进NO的产生而加重肺损伤。