TGF-β1-Smad信號通路在OLETF大鼠肺組織中的表達變化及干預研究.pdf

1、目的:糖尿病(diabetes mellitus,DM)是一種由多因素引起的以慢性高血糖為特征的全身代謝性疾病。研究證實DM肺損害也是DM全身多系統(tǒng)病變的一部分,DM可顯著增加肺纖維化的風險。轉化生長因子-β1(transforming growth factorbeta1,TGF-β1)是促纖維化的細胞因子,在多種器官纖維化進程中扮演重要角色,而Smads蛋白作為TGF-β1下游主要的信號轉導分子,是TGF-β1由膜受體到核內目標基因

2、這一信號轉導途徑的中心環(huán)節(jié)。近年研究發(fā)現(xiàn),TGF-β1/Smad信號轉導途徑的過度激活與DM腎病以及非DM肺間質纖維化密切相關,而關于TGF-β1/Smad信號轉導通路與DM肺纖維化的研究尚少。羅格列酮是過氧化物酶體增殖物激活受體(peroxisome proliferator-activated receptorγ,PPAR-γ)的合成配體,PPAR-γ具有調節(jié)物質代謝、抗炎及抗纖維化作用。本研究通過應用HE染色、Masson染色觀察

3、肺組織結構變化及膠原沉積情況,應用免疫組織化學方法觀察DM狀態(tài)下肺組織TGF-β1、Smad2、Smad3、Smad7、Ⅰ型膠原(collagenⅠ,COLⅠ)、Ⅲ型膠原(collagenⅢ,COLⅢ)的表達變化情況,及羅格列酮干預后是否對DM肺損害有保護作用。
　　 方法:4周齡自發(fā)性2型糖尿病(T2DM)大鼠模型OLETF鼠30只,LETO大鼠8只為正常對照組(N組)。大鼠每四周行口服葡萄糖耐量試驗(Oral Glucose

4、 Tolerancerest,OGTT)。至30周齡時共有成模OLETF大鼠16只,隨機分為模型組(DM組)和羅格列酮干預組(RGT組)各8只。RGT組每日以3mg/kg的給藥劑量灌胃,DM組與N組以等量蒸餾水灌胃。各組均灌胃給藥12周。42周時經(jīng)股動脈放血處死大鼠,留取肺組織,10％中性福爾馬林固定后進行如下步驟:①HE染色觀察肺組織結構變化；②Masson染色觀察肺組織膠原沉積情況；⑨對肺組織進行TGF-β1、Smad2、Smad3

5、、Smad7、COLⅠ及COLⅢ免疫組織化學染色,光鏡下觀察TGF-β1、Smad2、Smad3、Smad7染色程度和陽性細胞百分率,運用圖像分析系統(tǒng)測定COLⅠ及COLⅢ平均光密度及陽性面積比。結果:①HE染色結果:N組大鼠肺泡結構正常,DM組大鼠肺組織結構紊亂,支氣管壁、肺泡間隔增厚,肺泡上皮細胞顯示不清,肺泡萎縮、塌陷,肺間質細胞外基質增多,并有炎癥細胞浸潤。RGT組肺組織病變較DM組減輕,但肺組織結構未恢復到正常。②Masson

6、染色結果:N組大鼠肺間質之間、血管周圍有少量膠原纖維。DM組大鼠肺間質、毛細血管周圍膠原纖維稍增多。RGT組肺組織膠原積聚減輕,然而結構未恢復至正常。④免疫組織化學分析:TGF-β1蛋白主要表達于支氣管黏膜上皮細胞、肺泡上皮細胞、血管內皮細胞、肺泡巨噬細胞、肺成纖維細胞的胞漿中。Smad2主要表達于巨噬細胞、成纖維細胞、血管內皮細胞、支氣管上皮細、胞肺泡上皮細胞胞漿及胞核中。Smad3主要表達于巨噬細胞、成纖維細胞、支氣管上皮細胞、肺泡

7、上皮細胞的胞漿及胞核中。Smad7主要表達于肺泡上皮細胞、支氣管上皮細胞、部分間質細胞中,多數(shù)為胞漿表達,少數(shù)為核漿同時表達。COLⅠ、COLⅢ主要分布于一些炎性細胞、肺間質內。DM組與N組比較,TGF-β1、Smad2、Smad3、COLⅠ、COLⅢ表達均增多,Smad7表達減少,差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.01)；RGT組與DM組比較,TGF-β1、Smad2、Smad3、COLⅠ、COLⅢ表達減少,Smad7表達增多,差異具有統(tǒng)計

8、學意義(P<0.01)。⑤Pearson相關性分析:TGF-β1與Smad2、Smad3、COLⅠ、COLⅢ陽性面積比及平均光密度正相關(r=0.649,0.714,0.974,0.948,0.932,0.879,P<0.01),與Smad7呈負相關(r=-0.822,P<0.01)。
　　 結論:①DM組大鼠肺組織病理改變和膠原纖維成分的沉積,表明肺臟是DM的又一靶器官。②DM組大鼠肺組織FGF-β1、Smad2、Smad3、