基質(zhì)金屬蛋白酶-9（MMP-9）在光氣吸入性肺損傷中的表達(dá)及意義

發(fā)布時(shí)間：2020-06-21 22:00

【摘要】： 研究背景光氣是無色,具有爛干草味的窒息性氣體,是重要的化工原料,廣泛用于橡膠,塑料,染料,農(nóng)藥,醫(yī)藥等化工原料生產(chǎn)。在第一次世界大戰(zhàn)期間,曾被用作軍用毒劑。因此,聯(lián)合國(guó)裁軍委員會(huì)將光氣定為“雙用途毒劑”。由于光氣用途廣泛,接觸機(jī)會(huì)多,經(jīng)常因防護(hù)不當(dāng)或意外泄漏發(fā)生人員中毒,導(dǎo)致急性肺損傷(acute lung injury,ALI),甚至發(fā)展成急性呼吸窘迫綜合征(acute respiratorydistress syndrome,ARDS),危及生命。但目前中毒機(jī)制尚不清,也無特效療法,病死率較高,故研究光氣中毒機(jī)制具有重要意義。光氣毒作用主要是對(duì)呼吸系統(tǒng)的損害,其臨床特點(diǎn)是遲發(fā)性肺水腫甚至急性呼吸窘迫綜合征(ARDS)。光氣毒作用與吸入濃度和時(shí)間有關(guān)。空氣中最高容許濃度約0.5mg/m~3。在較低濃度(20mg/m~3,1min)時(shí),無明顯局部刺激作用,須經(jīng)一段癥狀緩解期后才出現(xiàn)肺泡毛細(xì)血管膜的損害,導(dǎo)致肺水腫。光氣中毒后可引發(fā)機(jī)體的早期保護(hù)性炎癥反應(yīng),但過度或失控的炎癥反應(yīng)則可引起全身難以控制的“瀑布式炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng)”,從而發(fā)生急性肺損傷(ALI),進(jìn)而發(fā)生全身炎癥反應(yīng)綜合征(systemicinflammatory response syndrome,SIRS),進(jìn)展成急性呼吸窘迫綜合征(ARDS)和多器官功能障礙綜合征(multiple organ dysfunction syndrome,MODS)。迄今光氣中毒機(jī)制假說頗多,包括�；饔�、直接作用、鹽酸作用、神經(jīng)反射作用、肺血流動(dòng)力學(xué)改變等等,但任何一種假說都不能完滿地解釋肺水腫發(fā)生與發(fā)展過程。基質(zhì)金屬蛋白酶-9(MMP-9)又稱明膠酶B,是基質(zhì)金屬蛋白酶家族中的一種,可由多種炎性細(xì)胞產(chǎn)生,包括中性粒細(xì)胞、肺泡巨噬細(xì)胞以及結(jié)締組織細(xì)胞等。MMP-9直接參與肺臟炎癥、損傷過程中的細(xì)胞外基質(zhì)的分解和重塑,在急性肺損傷中發(fā)揮重要作用,但其在光氣吸入性肺損傷中的作用尚未見報(bào)道。目前多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)研究證明基質(zhì)金屬蛋白酶-9(MMP-9)在肺損傷中發(fā)揮著重要作用。Fligiel對(duì)28例ALI/ARDS患者支氣管肺泡灌洗液進(jìn)行分析,結(jié)果顯示MMP-9,MMP-8,MMP-2均增高。張向峰等建立小鼠高氧環(huán)境下急性肺損傷模型,RT-PCR方法證明MMP-9mRNA在高氧引起的肺損傷中表達(dá)增多。KIM等發(fā)現(xiàn)在博來霉素引起的肺損傷中發(fā)現(xiàn)肺組織和支氣管肺泡灌洗液(BALF)中MMP-9和MMP-2均升高,MMP-9升高更明顯,早期主要起肺損傷作用,晚期肺組織中MMP-9和MMP-2也升高,起肺組織損傷修復(fù)作用,導(dǎo)致肺纖維化。我們假設(shè)光氣引起的肺損傷可能和其他因素引起的肺損傷存在由MMP-9介導(dǎo)的共同通路。本實(shí)驗(yàn)擬建立大鼠光氣吸入性肺損傷的模型,采用分子生物學(xué)方法探討MMP-9在光氣吸入性肺損傷中的表達(dá)及意義。目的建立大鼠光氣吸入性肺損傷動(dòng)物模型,觀察基質(zhì)金屬蛋白酶-9(MMP-9)在大鼠光氣吸入性肺損傷中的表達(dá)并動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)MMP-9隨光氣染毒后時(shí)間延長(zhǎng)的變化。方法雄性SPF級(jí)SD大鼠(180-220g)50只,以隨機(jī)數(shù)字表法分為2個(gè)大組,五個(gè)亞組。即隨機(jī)分為空氣對(duì)照組和光氣暴露組,光氣暴露組又隨染毒后時(shí)間延長(zhǎng)分為染毒后2,4,6,8h組。首先建立大鼠光氣吸入性肺損傷動(dòng)物模型,模型制備按照參考文獻(xiàn)的方法進(jìn)行,并有所改進(jìn)。光氣染毒組置于動(dòng)態(tài)染毒柜中,通入濃度為8.33mg/L的光氣(光氣純度為100%,由2g固體三光氣溶于5ml環(huán)己烷,在N,N-二甲基甲酰胺作用下產(chǎn)生,染毒方法根據(jù)文獻(xiàn)略做改動(dòng))染毒5min,對(duì)照組動(dòng)物置于染毒柜內(nèi),除通入的是同樣流量的空氣之外,其余條件與染毒組完全相同。并分別于光氣染毒后2、4、6、8h采用免疫組化和實(shí)時(shí)定量逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)(RT-PCR)方法測(cè)定MMP-9在肺組織中的表達(dá)含量,同時(shí)動(dòng)態(tài)對(duì)肺濕/干重比,支氣管肺泡灌洗液(BALF)中蛋白含量,中性粒細(xì)胞數(shù)以及肺組織病理學(xué)改變進(jìn)行監(jiān)測(cè)和對(duì)比分析。結(jié)果與空氣對(duì)照組相比,光氣暴露組肺組織出現(xiàn)水腫、出血、炎性細(xì)胞浸潤(rùn),隨時(shí)間延長(zhǎng)進(jìn)一步加重。光氣暴露組肺濕/干重比值,BALF中蛋白含量,中性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)均明顯高于空氣對(duì)照組(P＜0.05);光氣暴露四組間肺濕/干重比值,BALF中蛋白含量,中性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)應(yīng)用單因素方差分析比較,差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,隨時(shí)間延長(zhǎng)肺損傷明顯加重(P＜0.05)。免疫組化結(jié)果證明光氣染毒組MMP-9表達(dá)含量較空氣對(duì)照組增高(P＜0.05),隨時(shí)間延長(zhǎng),MMP-9表達(dá)含量增高。光氣暴露各組MMP-9mRNA表達(dá)水平明顯高于空氣對(duì)照組(P＜0.01)。光氣暴露組應(yīng)用單因素方差分析比較,MMP-9mRNA表達(dá)含量差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,隨時(shí)間延長(zhǎng),MMP-9mRNA表達(dá)含量明顯增高(P＜0.01)。結(jié)論MMP-9的過度激活和表達(dá)及其與炎癥因子相互影響在光氣肺損傷過程中發(fā)揮重要的作用。
【學(xué)位授予單位】：復(fù)旦大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號(hào)】：R595.1;R563.8
【圖文】：