氟伐他汀对放射性肺损伤TGF┐β1 的影响

JZ041567

    作者：叶江枫　戚好文　范风云　赵峰　魏文胜　赵一岭　石梅  

【关键词】  放射性肺损伤
    关键词: 氟伐他汀;放射性肺损伤;转化生长因子β  
    摘 要:目的  探讨氟伐他汀（fluvastatin）对放射性肺损伤TGF-β1 表达的影响. 方法  将SD大鼠随机分为对照组、单纯照射组和氟伐他汀防治组，防治组于照射前1wk以氟伐他汀20mg・kg-1 灌胃，1次・d-1 ，直至实验结束.其他组灌服生理盐水.直线加速器全胸部照射，单次剂量为20Gy，照后5，15，30和60d剪开胸腔，取肺组织做病理切片，并作TGF-β1 免疫组化染色，光镜下观察染色结果. 结果  放疗组显示随着照射后时间延长，TGF-β1 在肺组织表达逐渐增强，氟伐他汀防治组显示TGF-β1 的表达不随病情发展而增强.与各时间点放射组相比明显减弱. 结论  氟伐他汀能明显减弱TGF-β1 表达，为防治放射性肺损伤提供了实验依据.
      
　　Keywords:fluvastatin;radiation-induced lung injury;trans-forming growth factor beta
      
　　Abstract:AIM To investigate the effects of fluvastatin on transforming growth factor beta1 （TGF-beta1 ）in rats with ra-diation-induced lung injury.METHODS SD rats were divid-ed randomly into3groups:normal control，irradiated con-trol，rats irradiated and treated with fluvastatin.Two groups of rats were irradiated with x-rays at a dose of20Gy thoraci-cally.Seven days before the irradiation the rats in the fluvas-tatin group started the treatment with fluvastatin at a dose of20mg per day by garaging and continued to the end of the ex-periment.Tissues of lung were fecthed at different times.TGF-beta1 expression was measured by immunohis-tochemicall staining.RESULTS There was a significantly increase in the expression of TGF-beta1 in association with the increase of time in the irradiation group.The expression of TGF-beta1 in the irradiation-treatment group was dim，compared with the irradiation group.CONCLUSION Flu-vastatin down-regulated TGF-beta1 expression，which indi-cated that the degree of irradiation-induced lung injury was reduced.
      
　　0 引言
      
　　放射性肺损伤是临床胸部肿瘤放疗、骨髓移植预处理、平时核辐射事故及战时核辐射后的严重并发症，严重影响到患者的预后和生活质量.在放射性肺炎的发病机制中，有大量文献报道TGF-β1 起着关键性的作用［1］ ，为此，如何抑制TGF-β1 的表达，成为探索预防和治疗放射性肺损伤研究中的一个热点.3-羟基-3甲基戊二酰辅酶A还原酶抑制剂（3-hydrox-y-3-methylglutaryl coenzyme A reductase inhibitor，HCRI）是一类降胆固醇药物，包括洛伐他汀（lovas-tatin）、普伐他汀（pravastatin）、辛伐他汀（simvas-tatin）、氟伐他汀（fluvastatin，Flu）和西伐他汀（cerivastatin）等，可抑制3-羟基-3甲基戊二酰辅酶A（HMG-COA）还原酶的活性，除能有效的降低胆固醇外，还能抑制多种细胞的增生［2］ .实验研究［3］ 发现Flu能有效治疗博莱霉素A5所致大鼠肺纤维化.在此基础上，我们开展了应用Flu治疗放射性肺损伤特别是对TGF-β1 的抑制作用的研究.
      
　　1 材料和方法
      
　　1.1 材料  健康雌性SD大鼠50只，体质量（180±20）g，由第四军医大学实验动物中心提供，直线加速器采用英国Philips公司生产的8MV-X，Flu由瑞士诺华公司提供.TGF-β1 免疫组化染色试剂盒由武汉博士德生物工程有限公司提供.
      
　　1.2 动物分组及实验方法  将动物随机分为3组，对照组10只，单纯放疗组20只，预防治疗组（Flu防治组）20只.单纯放疗组和Flu防治组又按5，15，30和60d分为4小组，每组各5只，单纯放疗组及Flu防治组用硫喷妥钠40mg・kg-1 ，ip，麻醉后以自行设计的固定及屏蔽装置行直线加速器照射，照射剂量单次20Gy，照射野面积为4.5cm×4.5cm（全胸）.照射量率为3Gy・min-1 ，照射距离为1m.防治组于照射前1wk以Flu20mg・kg-1 ，ig，1次・d-1 .另2组灌服等量生理盐水.于照射后5，15，30和60d剪开大鼠胸腔取右肺中下叶组织分别放入40g・L-1 多聚甲醛固定48h，用常规方法制成石蜡切片.采用SABC法，按照TGF-β1 免疫组化染色试剂盒中说明书操作.光学显微镜观察结果.以PBS缓冲液替代一抗作阴性对照.试剂盒中提供阳性对照片，阳性结果为细胞质/膜染成棕黄色或黄色，根据着色的程度分级:（-）无着色为阴性，（+）浅黄色为弱阳性，（）棕色为中度阳性，（）棕褐色为强阳性.观察支气管上皮细胞、支气管、血管平滑肌细胞、肺间质肺泡巨噬细胞、肺泡上皮细胞、脏层胸膜处是否表达及表达强度.  
　　2 结果
      
　　2.1 TGF┐β1 检测结果  对照组肺间质巨噬细胞、肺泡上皮细胞不表达TGF-β1 ，单纯放疗组15d巨噬细胞TGF-β1 表达弱阳性，30和60d时表达强阳性.肺泡上皮细胞30和60d TGF-β1 弱阳性表达.支气管上皮、支气管周围、血管周围约自15d开始TGF-β1 表达逐渐增强.脏层胸膜自30d开始表达增强.Flu防治组15，30和60d在支气管上皮、支气管周围、血管周围、肺间质巨噬细胞、肺泡上皮细胞TGF-β1 表达明显减弱或不表达.脏层胸膜30和60d表达减弱（Tab1）.
      
　　2.2 TGF┐β1 光镜结果  光学显微镜下观察对照组肺组织在小血管、细支气管周围、脏层胸膜下有弱表达（Fig1），单纯放疗组30和60d时表达强阳性，支气管上皮表达并增强（Fig2），Flu防治组5d时与对照组比较无变化，其余各组较对照组表达减弱（Fig3），尤其在支气管上皮及周围、血管周围、间质巨噬细胞处最明显.
　3 讨论
      
　　放射性肺损伤发病机制的研究显示照射后肺脏 TGF-β1 的表达明显增强［4］ ，TGF-β1 能促进成纤维细胞分化产生各种细胞外间质成分，使照射后成纤维细胞/纤维细胞系统终末分化过程加快，导致先祖型成纤维细胞和分裂后型纤维化细胞之间比例失衡，后者的积聚能够促进间质的合成明显增加［5］ ，在体内，肺组织发生纤维化时，TGF-β1 及其mRNA增加最显著，促进胶原产生和沉积的细胞因子主要是TGF-β 1［6］ .TGF-β1 主要作用于胶原的转录和翻译过程.能诱导前胶原mRNA产生，从而促进胶原蛋白的形成和沉积［7］ ，且能诱导肺脏高水平表达结缔组织生长因子，加速肺纤维化发生［5］ .TGF-β1 的表达是晚期发生放射性肺间质纤维化的特别重要的介质.
      
　　表1 大鼠胸部照射20Gy后TGF-β1 表达变化　略
            
　　我们发现照射后随着时间延长，TGF-β1 在肺组织表达逐渐增强，这与Vujaskovic等［8］ 的观点相似，Vujaskovic等认为TGF-β1 升高的水平反映了放射性肺损伤发生风险的高低和胸部肿瘤放疗失败的风险的高低.而在Flu防治组，TGF-β1 的表达没有出现随着病情发展逐渐增强.与各时间点对照组相比明显减弱.TGF-β1 是由激活的巨噬细胞、淋巴细胞、成纤维细胞分泌的，它既能促进基质的合成，也能抑制已合成的细胞外基质的分解，肺内成纤维细胞的增生和过量基质的产生是通过TGF-α，TGF-β1 和其他生长因子作为中介体来控制的［2］ .Flu对成纤维细胞增生有强大的抑制作用［2］ ，Tan等［9］ 在动物实验中还证实了另一种3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶抑制剂 洛伐他汀可促进皮下异物所致的大量增生的成纤维细胞发生凋亡.Flu防治组可能通过抑制TGF-β1 的表达以抑制肺成纤维细胞的增生和过量基质产生.Rubin等
［10］ 认为肺脏受照射后，有前炎症细胞因子（IL-1，IL-4，IL-8，TNF-α）和前纤维化因子（TGF-β1 ，IGF-I，PDGF，bFGF）产生的连锁反应，刺激成纤维细胞增生，促进胶原基因启动，从而形成纤维化病变.Flu抑制体外培养的人脐静脉内皮细胞IL-1和IL-6mRNA的表达及其蛋白质的分泌［11］ .因此我们认为Flu可能是减弱或阻断了细胞因子的级联反应.TGF-β1 表达减弱，只是放射性肺损伤程度减弱的一种表现.然而，放射性肺损伤发病机制复杂，是多细胞多因子共同作用的结果.Flu通过何种机制减弱TGF-β1 的表达有待进一步研究.
      
　　图1 －图3 略  
　　参考文献:
      
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