格列苯脲和尼可地爾對哮喘大鼠BALF中IL—4/IFN—γ表達(dá)及氣道重塑的作用

【摘要】 目的：觀察鉀離子通道開放劑尼可地爾和阻滯劑格列苯脲對哮喘大鼠肺泡盥洗液（BALF）中IL-4/IFN-γ的影響以及對氣道重塑的作用。方法：SD雄性大鼠50只，隨機(jī)分為正常對照組、哮喘模型組、尼可地爾組、地塞米松組和格列苯脲組。采用卵清蛋白（OVA）致敏復(fù)制大鼠哮喘模型，模型成功后取相關(guān)組織分別進(jìn)行圖像分析測定各組支氣管壁各層的厚度、ELISA檢測肺泡盥洗液（BALF）中IL-4/IFN-γ表達(dá)情況。結(jié)果：哮喘模型組和格列苯脲組支氣管平滑肌明顯增厚（P<0.05），有典型的氣道重塑表現(xiàn)，尼可地爾組和地塞米松組無明顯增厚；尼可地爾組和地塞米松組IL-4表達(dá)低于哮喘模型組和格列苯脲組，IFN-γ表達(dá)高于哮喘模型組和格列苯脲組（P<0.05）。結(jié)論：尼可地爾通過開放KATP通道，能夠明顯改善哮喘大鼠氣道炎癥和抑制哮喘大鼠氣道重塑的形成，其可能機(jī)制與IL-4表達(dá)降低，同時(shí)IFN-γ表達(dá)升高有關(guān)。

【關(guān)鍵詞】 格列苯脲； 尼可地爾； KATP通道； IL-4/IFN-γ； 哮喘

氣道重塑被認(rèn)為是通過各種介質(zhì)和細(xì)胞因子作用的炎癥反應(yīng)所繼發(fā)的病理過程，其引起氣道不可逆狹窄和氣道持續(xù)高反應(yīng)性，是支氣管哮喘反復(fù)發(fā)作的病理基礎(chǔ)[1-2]。因此早期阻止和減輕氣道重塑成為治療哮喘和慢性阻塞性肺?。╟hronic obstructive pulmonary disease，COPD）新的思路和要求。而ATP敏感性鉀通道（ATP-sensitive K+ channels，KATP通道）的發(fā)現(xiàn)，為哮喘的基礎(chǔ)性研究提供了一條新的途徑。KATP通道是電壓非依賴性配體門控通道[3-5]，通過對鉀離子通道的調(diào)節(jié)可以對哮喘緩解產(chǎn)生有益的作用，但其作用機(jī)制尚待研究[6]。本實(shí)驗(yàn)采用KATP通道開放劑尼可地爾和阻滯劑格列苯脲研究對哮喘氣道重塑的作用，并探討其可能作用的有關(guān)機(jī)制。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料 SPF級SD雄性大鼠50只，年齡10～12周，體重180～200 g。由湖北疾病預(yù)防控制中心提供。雞卵清蛋白（ovalbulium，OVA），由Sigma公司提供；氫氧化鋁，山東鋁業(yè)股份有限公司；地塞米松磷酸鈉注射液，湖北天藥藥業(yè)有限公司；尼可地爾，日本中外制藥株式會(huì)社；格列苯脲，陜西森弗科技有限公司；ELISA試劑盒，武漢博士德公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 分組和建立模型 隨機(jī)將50只大鼠分為五組，分別是正常對照組、哮喘模型組、尼可地爾組、地塞米松組和格列苯脲組。模型復(fù)制方法按文獻(xiàn)進(jìn)行[7]。霧化吸入OVA前30 min，尼可地爾組按3 mg/kg霧化吸入尼可地爾，地塞米松組按0.5 mg/kg霧化吸入地塞米松，格列苯脲組按3 mg/kg霧化吸入格列苯脲。霧化進(jìn)行4周，可復(fù)制成功氣道重塑模型，于末次激發(fā)24 h后麻醉處死動(dòng)物，取相關(guān)組織進(jìn)行檢測。

1.2.3 計(jì)算機(jī)圖像分析氣道壁厚度 采用計(jì)算機(jī)圖像分析系統(tǒng)，顯微鏡下觀察，取5個(gè)完整的支氣管橫截面，分別測取支氣管基底膜周徑（Pbm）、總管壁面積（WAt）、內(nèi)壁面積（WAi）以及平滑肌面積（WAm），并用Pbm將測量值標(biāo)化，分別以WAt/Pbm、WAi/Pbm和WAm/Pbm代表相應(yīng)的管壁層的厚度，并計(jì)算其平均值，用以表示氣道重塑的程度。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 19.0軟件對所得數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)量資料均用（x±s）表示，進(jìn)行單因素方差分析，組間以SNK法進(jìn)行兩兩比較，以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

3 討論

KATP通道是電壓非依賴性的、配體門控通道。研究發(fā)現(xiàn)，KATP通道廣泛分布于神經(jīng)組織、心肌、血管、氣道、膀胱平滑肌及腺體組織，在調(diào)節(jié)膜電位和興奮性方面起著重要作用[7-8]。當(dāng)該通道開放時(shí)，由于一系列生化反應(yīng)的作用，可有效地舒張平滑肌，從而降低血壓，解除痙攣等。由于平滑肌細(xì)胞內(nèi)的K+濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于細(xì)胞外的濃度，因此KATP通道有很大的幾率關(guān)閉。而KATP通道的關(guān)閉，會(huì)減慢細(xì)胞膜的復(fù)極速率，最終致使氣道平滑肌收縮。而使用KATP通道開放劑作用后，更多的K+轉(zhuǎn)移至細(xì)胞膜外，提高了膜電位，導(dǎo)致氣道平滑肌細(xì)胞的超極化，使自發(fā)性的電活動(dòng)減少，使氣道平滑肌松弛，從而緩解哮喘的臨床表現(xiàn)[9-11]。

本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)使用KATP通道開放劑-尼可地爾可以有效緩解哮喘病理學(xué)和氣道重塑變化。說明改變KATP通道的開放狀態(tài)可顯著影響哮喘大鼠氣道重塑，但其具體的作用機(jī)制目前尚不明確。Th1/Th2比例失衡已被確定伴隨著哮喘發(fā)生的各個(gè)階段，而作為Th1/Th2特征性細(xì)胞因子的IL-4/IFN-γ則成為衡量兩者水平的具體因子。另外，IL-4是由嗜堿性粒細(xì)胞、T細(xì)胞和肥大細(xì)胞產(chǎn)生的一種多功能的炎性介質(zhì)，它能刺激B細(xì)胞增殖和分化，從而促進(jìn)B細(xì)胞分泌和合成IgE。IL-4還可以促進(jìn)肥大細(xì)胞生長，進(jìn)一步促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞黏附因子-ⅰ的表達(dá)，誘導(dǎo)嗜酸性粒細(xì)胞的趨化和淋巴細(xì)胞的黏附。本實(shí)驗(yàn)在KATP通道調(diào)節(jié)劑對哮喘氣道重塑的分子學(xué)機(jī)制探討發(fā)現(xiàn)，KATP通道開放劑可以有效地抑制哮喘大鼠BALF中IL-4的表達(dá)、上調(diào)IFN-γ的表達(dá)，逆轉(zhuǎn)IL-4/IFN-γ的比值。而鉀離子通道阻滯劑格列苯脲無以上各種作用，其變化和哮喘模型組相似。提示KATP通道開放劑-尼可地爾對哮喘大鼠有一定療效，其作用有可能一方面是通過抑制IL-4的表達(dá)，從而降低哮喘氣道炎癥反應(yīng)，降低嗜酸性粒細(xì)胞的趨化，達(dá)到緩解哮喘氣道重塑癥狀的作用，另一方面改善了以IL-4/IFN-γ比例失衡為標(biāo)志的Th1/Th2比例失衡，從而改善了哮喘疾病的變化。

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（收稿日期：2013-04-18） （本文編輯：歐麗）