老年慢性阻塞性肺疾病-抑郁共病大鼠模型的建立及評(píng)價(jià)

蔡 萃 金華良 厲 蓓

(杭州市紅十字會(huì)醫(yī)院，浙江 杭州 310003)

老年慢性阻塞性肺疾病-抑郁共病大鼠模型的建立及評(píng)價(jià)

蔡 萃 金華良1厲 蓓1

(杭州市紅十字會(huì)醫(yī)院，浙江 杭州 310003)

目的建立老年慢性阻塞性肺疾病(COPD)和抑郁共病的大鼠模型，對(duì)該模型進(jìn)行評(píng)價(jià)。方法通過煙熏復(fù)合慢性輕度不可預(yù)見性應(yīng)激(CUMS)結(jié)合孤養(yǎng)建立老年COPD和抑郁共病的大鼠模型，從大鼠體征變化、肺組織病理學(xué)、大鼠肺功能、Open-field實(shí)驗(yàn)及糖水消耗實(shí)驗(yàn)等方面對(duì)模型進(jìn)行評(píng)價(jià)。結(jié)果與對(duì)照組相比，老年COPD和抑郁共病模型組大鼠進(jìn)食量、進(jìn)水量減少，體重下降；肺組織中炎性細(xì)胞增多，肺泡壁增厚；肺功能相關(guān)指標(biāo)明顯下降(P<0.01，P<0.05)；運(yùn)動(dòng)得分及糖水消耗明顯下降(P<0.05)。結(jié)論利用煙熏復(fù)合CUMS結(jié)合孤養(yǎng)可成功建立老年COPD和抑郁共病的大鼠模型。

慢性阻塞性肺疾??；抑郁；衰老

慢性阻塞性肺疾病(COPD)是一種慢性呼吸系統(tǒng)疾病，是老年人的常見疾病〔1，2〕。老年COPD患者由于病程遷延，肺功能呈進(jìn)行性減退，常伴有抑郁障礙〔3～6〕。但是，目前尚缺少老年COPD和抑郁共病的動(dòng)物模型。本文擬通過煙熏復(fù)合慢性輕度不可預(yù)見性應(yīng)激(CUMS)結(jié)合孤養(yǎng)建立老年COPD和抑郁共病大鼠模型。

1 材料與方法

1.1主要試劑和儀器 戊巴比妥鈉(美國Sigma公司)，中華香煙(上海煙草公司，焦油量：11 mg/支)，自制煙熏箱(長(zhǎng)×寬×高：70 cm×50 cm×30 cm),輪轉(zhuǎn)式切片機(jī)(RM2235型，LEICA公司)，病理組織漂烘儀(tec 2500型，常州市郝思琳儀器設(shè)備有限公司)，顯微鏡(BX43型，OLYMPUS公司)，動(dòng)物肺功能儀(美國 Buxco公司)。

1.2動(dòng)物及飼養(yǎng)條件 4月齡SD大鼠(青年組)6只，雌雄各半，平均體重(200±20)g;17月齡SD大鼠(老年組)24只，雌雄各半，雄性平均體重(600±50)g，雌性平均體重(400±40)g，由昭衍新藥研究中心有限公司提供，合格證：SCXK(蘇)2013-0003。所有雌雄大鼠分籠喂養(yǎng)和實(shí)驗(yàn)，隨機(jī)飲食和飲水，光照時(shí)間為12L∶12D，溫度為(22±1)℃，相對(duì)濕度為(52±2)%。

1.3動(dòng)物分組及模型制備 所有老年大鼠隨機(jī)分為對(duì)照組，COPD組，抑郁組及COPD和抑郁共病組，對(duì)照組與青年組大鼠不做處理，常規(guī)喂養(yǎng)。

1.3.1COPD組 參照文獻(xiàn)〔7〕的方法，將大鼠置于留有兩個(gè)通氣孔的玻璃箱中被動(dòng)吸煙(1次/d，30 min/次，每次吸煙10支)，持續(xù)煙熏12 w制備COPD大鼠模型。

1.3.2抑郁組 孤養(yǎng)，參考文獻(xiàn)〔8〕的方法，以CUMS制備老年抑郁模型。8種應(yīng)激因子按隨機(jī)方法在20月齡的最后3 w(21 d)內(nèi)給予大鼠：①禁食不禁水24 h，②禁水不禁食24 h，③夾尾1 min，④4℃冰水游泳5 min,⑤噪音5 min,⑥束縛應(yīng)激6 h，⑦潮濕墊料、鼠籠傾斜24 h，⑧懸掛5 min。每日給予一種刺激，每種刺激累計(jì)使用2～3次，順序隨機(jī)，使動(dòng)物不能預(yù)料刺激的發(fā)生。

1.3.3COPD和抑郁共病組 孤養(yǎng)，以COPD組相同的方式，連續(xù)煙熏12 w，在煙熏的最后3 w內(nèi)，大鼠還接受21 d CUMS，促使大鼠出現(xiàn)COPD和抑郁癥狀。

1.4模型評(píng)估

1.4.1大鼠體征變化 觀察大鼠呼吸、運(yùn)動(dòng)、反應(yīng)、毛發(fā)和體重等全身體征變化。

1.4.2肺組織病理學(xué) 取各組大鼠右肺組織塊，放入固定液中固定，脫水、石蠟包埋、切片，HE染色，光鏡下觀察肺組織的病理變化。

1.4.3肺功能測(cè)定 用3%戊巴比妥鈉(5 mg/kg)麻醉后，將大鼠仰臥固定在操作臺(tái)上，縱行切開頸部皮膚，分離皮下組織暴露氣管，在環(huán)狀軟骨下切一個(gè)倒“T”型切口，氣管插管后上動(dòng)物呼吸機(jī)檢測(cè)各組大鼠第0.2秒末用力呼氣量與用力肺活量的比值(FEV0.2/FVC)及肺順應(yīng)性(Cldyn)。

1.4.4Open-field實(shí)驗(yàn) 各組大鼠在模型制備前后分別進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)1次，每只大鼠觀察3 min，計(jì)數(shù)大鼠水平活動(dòng)及垂直活動(dòng)得分。

1.4.5糖水消耗實(shí)驗(yàn) 各組大鼠在模型制備前后分別進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)1次，在24 h的禁食禁水后，進(jìn)行糖水消耗實(shí)驗(yàn)，計(jì)算動(dòng)物的糖水、總液體攝取量。

1.5統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS17.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行t檢驗(yàn)。

2 結(jié) 果

2.1動(dòng)物體征學(xué)改變 與青年組相比，老年組毛發(fā)枯黃，行動(dòng)遲緩，進(jìn)食量減少。與對(duì)照組相比，COPD組出現(xiàn)咳嗽、精神萎靡、行動(dòng)遲緩、毛發(fā)枯黃等癥狀和體征，后期進(jìn)食進(jìn)水量逐漸減少，體重減輕；抑郁組行動(dòng)遲緩，反應(yīng)遲鈍，進(jìn)食量、進(jìn)水量逐漸減少，后期體重減輕；COPD和抑郁共病組除有上述咳嗽、行動(dòng)遲緩、反應(yīng)遲鈍、毛發(fā)枯黃等癥狀外，與其他三組比較，進(jìn)食量、進(jìn)水量更少，體重下降最明顯。

2.2各組肺組織病理學(xué)改變 與青年組比較，老年組肺病理切片均可見肺內(nèi)細(xì)支氣管、終末細(xì)支氣管表現(xiàn)出不同程度的慢性炎性細(xì)胞，肺泡壁多處斷裂，分肺泡互相融合形成肺大泡。與對(duì)照組比較，COPD組、抑郁組、COPD和抑郁共病組炎性細(xì)胞增多，同時(shí)，COPD組、COPD和抑郁共病組肺組織病理切片還有肺泡壁增厚的特點(diǎn)，見圖1。

2.3各組肺功能變化 與青年組相比，老年組Cldyn均明顯下降(P<0.01)。與對(duì)照組相比，COPD組、COPD和抑郁共病組FEV0.2/FVC和Cldyn顯著下降(P<0.05，P<0.01)，抑郁組FEV0.2/FVC及Cldyn也有下降，但無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)。見表1。

圖1 各組肺組織病理學(xué)觀察(HE，×200)

組別FEV0.2/FVC(%)Cldyn(ml/cmH2O)青年組59.77±2.470.29±0.03對(duì)照組47.10±2.021)0.19±0.041)COPD組44.00±2.101)2)0.15±0.021)2)抑郁組45.47±3.561)0.18±0.021)COPD和抑郁共病組42.77±2.481)3)0.14±0.021)2)

與青年組比較:1)P<0.01；與對(duì)照組比較：2)P<0.05，3)P<0.01

2.4各組Open-field實(shí)驗(yàn)比較 與青年組相比，老年組運(yùn)動(dòng)得分均下降(P<0.05,P<0.01)。與對(duì)照組相比，COPD組、抑郁組、COPD和抑郁共病組水平得分均明顯下降(P<0.05，P<0.01)，垂直得分略下降，但僅COPD伴和抑郁共病組有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05)。見表2。

表2 各組Open-field實(shí)驗(yàn)前后得分比較分)

與青年組比較:1)P<0.05,2)P<0.01；與對(duì)照組比較：3)P<0.05，4)P<0.01；表3同

2.5各組糖水消耗實(shí)驗(yàn)比較 與青年組相比，老年組糖水消耗均明顯下降(P<0.05，P<0.01)。與對(duì)照組比較，COPD組、抑郁組、COPD和抑郁共病組糖水消耗均減少，但抑郁組、COPD伴抑郁組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表3。

表3 各組糖水消耗實(shí)驗(yàn)比較

3 討 論

增齡引起的器官老化與功能衰退決定了老年多重疾病的高患病率。老年共病指2種或2種以上慢性醫(yī)療狀況(包括軀體疾病、老年綜合征或精神方面問題)共存于同一老年個(gè)體，彼此之間可互不關(guān)聯(lián)，也可互相影響〔9〕。老年人隨著年齡的增長(zhǎng)，肺組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，進(jìn)而影響了呼吸功能，因此，老年人更易患COPD〔10〕。軀體疾病也可影響老年人的心理健康，抑郁是老年人常見的一種精神障礙。老年COPD患者常常伴有抑郁障礙，而抑郁可使老年患者治療的依從性下降，明顯增加患者的死亡率，嚴(yán)重影響了患者的生活質(zhì)量〔11,12〕，加重家庭和社會(huì)的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，老年COPD患者多伴有抑郁的狀況已引起了醫(yī)學(xué)和社會(huì)的高度關(guān)注〔13〕。本文通過煙熏復(fù)合CUMS結(jié)合孤養(yǎng)建立老年COPD和抑郁共病的大鼠模型，并從大鼠體征變化、肺組織病理學(xué)、大鼠肺功能、Open-field實(shí)驗(yàn)及糖水消耗實(shí)驗(yàn)等方面證實(shí)建模成功。

1Hanania N,Sharma G,Sharafkhaneh A.COPD in the elderly patient〔J〕.Semin Respir Crit Care Med,2010;31(5):596-606.

2Zhong NS,Wang C,Yao WZ,etal.Prevalence of chronic obstructive pulmonary disease in China:a large population-based survey〔J〕.Am J Respir Crit Care Med，2007;176(8):753-60.

3Jennings J,Digiovine B,Obeid D,etal.The association between depressive symptoms and acute exacerbations of COPD〔J〕.Lung,2009;187(2):128-35.

4李輝香，黎貴湘，朱 姝，等.慢性阻塞性肺病患者抑郁狀況調(diào)查及心理干預(yù)評(píng)估〔J〕.西部醫(yī)學(xué),2009;21(9):1605-6.

5楊 勛，趙 蘇，陳貝貝.老年慢性阻塞性肺疾病負(fù)面情緒與高分辨CT表型的相關(guān)性〔J〕.中國老年學(xué)雜志，2013;33(18):4551-2.

6劉雪梅，劉寶珍，張作清,等.COPD患者伴發(fā)抑郁障礙及相關(guān)因素的研究〔J〕.臨床肺科雜志,2008;13(5):555-6.

7Zheng H,Liu Y,Fang Z,etal.Development and characterization of a rat model of chronic obstructive pulmonary disease(COPD)induced by sidestream cigarette smoke〔J〕.Toxicol Lett,2009;189(3):225-34.

8Ye Y,Wang G,Wang H,etal.Brain-derived neurotrophic factor(BDNF)infusion restored astrocytic plasticity in the hippocampus of a rat model of depression〔J〕.Neurosci Lett,2011;503(1):15-9.

9白小涓.老年共病-老年醫(yī)學(xué)的機(jī)遇和挑戰(zhàn)〔J〕.中華老年多器官疾病雜志,2013;12(5)：321-4.

10Blanchette C,Berry S,Lane S.Advances in chronic obstructive pulmonary disease among older adults〔J〕.Curr Opin Pulm Med,2011;17(2):84-9.

11de Voogd J,Wempe J,Sanderman R,etal.More evidence that depressive symptoms predict mortality in COPD patients:is type D personality an alternative explanation〔J〕?Ann Behav Med,2009;38(2):86-93.

12許銀芳，韓淑華，林 勇.慢性阻塞性肺疾病患者合并焦慮/抑郁障礙的相關(guān)因素〔J〕.中國老年學(xué)雜志，2012;32(15)：3180-2.

13Chetta A，F(xiàn)oresi A,Marangio E,etal.Psychological implications of respiratory health and disease〔J〕.Respiration,2005;72:210-5.

〔2016-08-19修回〕

(編輯 苑云杰/曹夢(mèng)園)

R563

A

1005-9202(2017)19-4745-03；

10.3969/j.issn.1005-9202.2017.19.023

浙江省自然科學(xué)基金青年項(xiàng)目(No.LQ12H27005)

1 杭州市第一人民醫(yī)院

蔡 萃(1979-)，女，博士，主治中醫(yī)師，主要從事老年病學(xué)研究。