中国公共卫生  2009, Vol. 25 Issue (10): 1206-1207   PDF    
引用本文
李玉虎, 缪株雷, 程国强, 张辉, 候庆萍. 巨噬细胞损伤型大鼠矽肺纤维化模型[J]. 中国公共卫生, 2009, 25(10): 1206-1207.
LI Yu-hu, MIAO Zhu-lei, CHENG Guo-qiang, et al. Silicosis fibrosis model through macrophage injury in rats[J]. Chinese Journal of Public Health, 2009, 25(10): 1206-1207.
巨噬细胞损伤型大鼠矽肺纤维化模型
李玉虎, 缪株雷, 程国强, 张辉, 候庆萍     
上海中医药大学基础医学院, 上海 201203
收稿日期: 2009-02-28
基金项目: 上海市教委高校水平特色发展项目[沪教委财(2005)81号]; 上海市教委重点学科, 中西医结合基础(J50301)
作者简介: 李玉虎(1962-), 男, 江西南昌人, 副教授, 硕士生导师, 主要从事中药制剂抗肺纤维化的研究。
摘要: 目的 研究巨噬细胞接触SiO2颗粒后, 引起巨噬细胞破坏、崩溃的可能性及程度。 方法 将Wistar大鼠一次性腹腔注入1ml灭菌的SiO2颗粒溶液, 第1~3 d分别抽取腹腔液, 显微镜下观察巨噬细胞吞噬SiO2颗粒以及巨噬细胞破坏的情况。 结果 用SiO2颗粒腹腔注入4 h后可以造成巨噬细胞典型的细胞病变、破坏、最后崩溃, 并且巨噬细胞的破坏率可达10%以上。 结论 应用本模型可以研究矽肺纤维化时巨噬细胞在吞噬SiO2颗粒时的病变、信号、信号传导、基因改变、蛋白质变化等。为矽肺致病机制的研究提供了一种简便, 客观, 容易操作的矽肺模型。
关键词： 动物模型     SiO2颗粒     肺纤维化    
Silicosis fibrosis model through macrophage injury in rats
LI Yu-hu, MIAO Zhu-lei, CHENG Guo-qiang, et al     
Shanghai University of Traditional Chinese Medicine, Shanghai 201203, China
Abstract: Objective To study the possibiliy and degree of macrophage injury and collapse induced by SiO2. Methods Sterile SiO2 solution (1ml) was injected in to abdominal cavity of Wistar rats one time.The peritoneal fluids of the rats was taken at 1st-3rd day after the exposure to observe the phayocytose and injuries of macrophages. Results Typical cytopathic, damage and finally breakdown resulted from the injection of SiO2 particles were observed 4 hours after the injection.The damage rate of macrophage was up to 10%. Conclusion The animal model of silicos is was established and could be adopted in pathogenic study of silicosis.
Key words: animal model     SiO2 particles     pulmonary fibrosis    

矽肺的纤维化通常认为是二氧化硅尘粒被肺巨噬细胞吞噬后, 导致巨噬细胞被破坏, 纤维组织增生目前, 对矽肺纤维化的研究已进入到细胞因子、信号转导、蛋白质及基因等层面, 这些细胞因子和信号具备多相性、网格性的特点, 通过调控参于与肺纤维化的效应细胞、细胞因子, 信号转导分子等将给肺纤维化治疗带来新的思路〔2-4〕。为研究巨噬细胞在矽肺形成过程中的作用, 本研究设计制作了巨噬细胞损伤(或损失)型大鼠矽肺纤维化模型。该模型可以研究巨噬细胞在矽肺形成过程中的信号、信号传导、基因改变、蛋白质变化等。现将结果报告如下。

1 材料与方法 1.1 动物及分组

Wistar大白鼠30只, 雄性, 体重(180±10) g, 清洁级(中科院上海实验动物中心); 动物合格证号: SCXK (沪2003-2002), 4, 8, 24 h时间段各10只。

1.2 SiO2颗粒溶液的制备

石英微粒在玛瑙研钵上研磨, 石英微粒中游离SiO2含量>98%, 分散度为直径 < 5μm的微粒占98%, SiO2颗粒溶液浓度为100mg/mL。

1.3 方法

将实验性大白鼠一次性腹腔注入1mL灭菌的SiO2颗粒溶液, 第4, 8, 24 h后分别抽取腹腔液。抽取腹腔液的方法为再次腹腔注入15 mL生理盐水轻按动物腹部, 注射器抽出腹腔液, 离心、涂片、眙酚兰染色, 显微镜下观察巨噬细胞的破坏情况。计算不同时间段已被破坏的巨噬细胞数的%。每次每个样本计数200个细胞。

2 结果 2.1 不同时间点被破坏巨噬细胞的数量(表 1)
表 1 不同时间点腹腔细胞计数结果(x±s, n=10)

通过收集、涂片、染色, 并进行细胞计数, 每个样本记录未破坏巨噬细胞数和已被破坏巨噬细胞数。

结果表明, 大鼠腹腔注入SiO2颗粒4h后, 10%以上的巨噬细胞发生变形、坏死, 表明成功地建立了巨噬细胞破坏的动物模型。

2.2 不同时间点巨噬细胞病理片(图 1~3)
图 1 SiO2颗粒注入腹腔4 h后巨噬细胞破坏情况(眙酚兰染色, 200×)

图 2 SiO2颗粒注入腹腔8 h后巨噬细胞破坏情况(眙酚兰染色, 200x)

图 3 SiO2颗粒注入腹腔24 h后巨噬细胞因破坏情况(胎酚兰染色，2O0×)

图 1~3可见, 巨噬细胞因为吞噬SiO2颗粒而解体, 个别巨噬细胞已无细胞结构。

3 讨论

进行矽肺肺纤维化的研究必须建立适当的动物模型。目前, 矽肺模型主要有自然吸入染尘制备矽肺大鼠模型、气管内注射SiO2悬液法复制大鼠矽肺纤维化模型、暴露式气管注入方法复制大鼠矽肺模型。这些方法适合于研究矽肺纤维化时肺细胞的病理改变〔5-6〕。体外巨噬细胞模型〔7〕是从肺支气管部位分离巨噬细胞, 再进行培养, 可进行巨噬细胞信号传导、巨噬细胞基因的改变及蛋白质的变化等方面的研究, 但巨噬细胞分离培养比较困难, 需要较严格的实验条件。本实验室以巨噬细胞损伤(或损坏)致大鼠矽肺纤维化建立模型。矽肺的纤维化是由巨噬细胞吞噬SiO2颗粒自身破坏而形成的, 因而巨噬细胞的损伤是矽肺纤维化的前提条件。本模型通过大白鼠一次性腹腔注入1 mL灭菌的SiO2颗粒溶液, 巨噬细胞在吞噬SiO2颗粒的过程中, 经过多次吞噬后, 巨噬细胞发生变形、破坏直至被解体。巨噬细胞在吞噬SiO2颗粒4 h后其破坏率可达10%以上, 表明成功建立了巨噬细胞破坏模型。本研究主要是通过巨噬细胞在吞噬SiO2颗粒过程的模型研究, 观察巨噬细胞在吞噬SiO2颗粒时的病变, 研究巨噬细胞参与矽肺形成的细胞信号、信号传导、基因改变、蛋白质变化等。为研究巨噬细胞参与矽肺形成提供一种简便、客观、容易操作的矽肺模型。

参考文献
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