氨茶碱对慢性阻塞性肺疾病大鼠肺功能的改善作用

作者：张欣; 杜文秀; 刘芳; 杜俊凤; 张颖; 迟玉敏

来源：中华实用诊断与治疗杂志, 2021, 35(09): 906-911.

DOI：10.13507/j.issn.1674-3474.2021.09.010

• 慢性阻塞性肺疾病
• 氨茶碱
• PI3K/Akt/mTOR通路
• 炎症
• 大鼠

目的观察慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease, COPD)大鼠应用氨茶碱处理后肺功能及支气管肺泡灌洗液白细胞介素(interleukin, IL)-6、IL-1β、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α, TNF-α)水平变化,探讨氨茶碱经PI3K/Akt/mTOR通路对COPD大鼠肺损伤的改善作用及对炎症的抑制作用。方法 SPF级SD大鼠55只,其中8只为对照组,余47只采用烟熏+气道注入脂多糖法制备COPD模型,将40只造模成功大鼠随机分为模型组、激动剂组、氨茶碱组、激动剂+氨茶碱组各10只。造模成功次日,激动剂组给予PI3K激动剂740 Y-P溶液灌胃,氨茶碱组给予氨茶碱溶液灌胃,激动剂+氨茶碱组给予740 Y-P+氨茶碱混合溶液灌胃,均1 mL/(100 g·次),1次/d,连续30 d;对照组和模型组灌注等量生理盐水。干预结束,测定各组大鼠用力肺活量(forced vital capacity, FVC)、第0.1秒用力呼气容积(forced expiratory volume in the first 0.1 second, FEV0.1);然后取支气管肺泡灌洗液,采用ELISA法检测IL-6、IL-1β、TNF-α水平;取右肺组织行HE染色观察病理变化,采用TUNEL法检测肺泡上皮细胞凋亡率;取左肺组织,采用Western blot法检测PI3K、p-PI3K、Akt、p-Akt、mTOR、p-mTOR、LC3-Ⅱ蛋白表达。结果激动剂组、模型组、激动剂+氨茶碱组、氨茶碱组大鼠FVC[(2.11±0.10)、(2.98±0.12)、(4.75±0.13)、(6.05±0.17) mL]、FEV0.1[(0.52±0.11)、(0.96±0.12)、(2.46±0.14)、(3.77±0.16) mL]均低于对照组[(7.64±0.31)、(4.52±0.16) mL](P<0.05),支气管肺泡灌洗液IL-6[(5.88±0.27)、(4.91±0.23)、(3.45±0.14)、(2.81±0.11) ng/L]、IL-1β[(7.95±0.22)、(7.04±0.16)、(6.36±0.19)、(3.95±0.11) ng/L]、TNF-α[(9.22±0.35)、(8.49±0.14)、(6.44±0.20)、(4.71±0.23 ng/L)]水平均高于对照组[(2.37±0.19)、(2.02±0.10)、(1.65±0.18)ng/L](P<0.05),肺泡上皮细胞凋亡率[(80.42±3.24)%、(65.34±4.48)%、(34.98±3.16)%、(16.36±2.14)%]均高于对照组[(1.98±0.12)%](P<0.05);激动剂组、模型组、激动剂+氨茶碱组、氨茶碱组大鼠FVC、FEV0.1均依次升高(P<0.05),肺泡灌洗液IL-6、IL-1β、TNF-α水平及肺泡上皮细胞凋亡率均依次降低(P<0.05)。激动剂组、模型组支气管壁增厚,黏膜下有明显炎症细胞浸润,肺泡壁变薄,大量融合为大泡,纤毛倒伏、脱落明显,激动剂组损伤较模型组严重;激动剂+氨茶碱组、氨茶碱组支气管壁轻度增厚、少量炎症细胞浸润,纤毛倒伏但无明显脱落,氨茶碱组病理损伤程度较激动剂+氨茶碱组轻。激动剂组、模型组、激动剂+氨茶碱组、氨茶碱组大鼠肺组织p-PI3K、p-Akt、p-mTOR蛋白相对表达量均高于对照组,LC3-Ⅱ蛋白相对表达量均低于对照组(P<0.05);激动剂组、模型组、激动剂+氨茶碱组、氨茶碱组大鼠肺组织p-PI3K、p-Akt、p-mTOR蛋白相对表达量均依次降低(P<0.05),LC3-Ⅱ蛋白相对表达量依次升高(P<0.05);5组大鼠肺组织PI3K、Akt、mTOR蛋白相对表达量比较差异均无统计学意义(P>0.05)。结论 COPD大鼠应用氨茶碱可减轻炎性反应,改善肺功能,减轻肺损伤,其可能是通过下调PI3K/Akt/mTOR通路发挥作用。

• 单位
  沧州市中心医院