巨噬细胞极化与脂多糖致新生大鼠支气管肺发育不良的相关分析研究

目的探讨巨噬细胞极化在脂多糖(LPS)致新生大鼠支气管肺发育不良发病中的作用。方法使用新生鼠腹腔注射LPS的方法构造新生大鼠支气管肺发育不良模型,选取成功造模的27只作为LPS组,并选取27只同日龄新生大鼠腹腔注射等量生理盐水作为对照组。各组大鼠均行标准饲养,分别在10日龄、14日龄、21日龄进行观察。使用苏木精-伊红(HE)染色检测各组各时间点肺的病理情况;免疫组织化学染色检测各组各时间点肺组织中巨噬细胞CD68的表达情况;免疫荧光检测各组各时间点肺组织中M1型巨噬细胞(CD68^(+)与诱导型一氧化氮合酶iNOS^(+))和CD68^(+)与精氨酸酶-1(Arg-1)^(+)的M2型巨噬细胞;流式细胞术检测各组各时间点的肺泡灌洗液中M1(CD45/CD68/CD86阳性)和M2(CD45/CD68/CD163阳性)型巨噬细胞所占的比例;荧光定量PCR检测各组肺组织中肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-10(IL-10)、NOS和Arg-1的mRNA表达情况。结果病理HE染色显示,随着日龄的增长,对照组大鼠肺泡逐渐分化成熟,其各时间点的肺泡大小均匀、形态规则,肺泡间隔无增厚,肺泡腔内未见炎性细胞浸润;随着日龄的增长,LPS组大鼠肺泡结构紊乱,肺泡间隔明显增厚,并伴肺泡腔及肺间隔周围有炎性细胞的浸润,第21天可见明显的肺泡简单化。免疫组织化学染色后CD68阳性表达呈现胞浆褐色,10日龄、14日龄、21日龄时LPS组大鼠的CD68阳性表达细胞数量均多于对照组。M1型、M2型巨噬细胞免疫荧光染色阳性结果呈现橙色,10日龄、14日龄、21日龄时LPS组大鼠的M1型和M2型巨噬细胞均多于对照组,且第21天,LPS组M2型巨噬细胞增加比M1型更明显。对照组在第10天时以M1极化为主,之后演变为M2极化为主。而LPS组一直以M2极化为主,第10天和第21天的M1%∶M2%比值均较对照组低,差异有统计学意义(t=4.654和4.465,均P<0.001)。以对照组基因表达为1,2^(-△△Ct)法计算LPS组各基因的相对表达量。LPS组Arg-1基因相对表达量与对照组有>1倍差异:LPS组第10天Arg-1 mRNA表达减少至对照组(0.43±0.21)倍,而在第21天表达明显增加至(2.33±0.75)倍。结论LPS引起新生大鼠的肺损伤在14~21日龄后发展为支气管肺发育不良表型,伴随着巨噬细胞的浸润增加和M1/M2型极化,巨噬细胞激活及M1/M2型极化可通过肺炎症反应失调而阻碍肺发育。巨噬细胞高表达提示可能存在支气管肺发育不良,其可用于提前诊断。