高氧致早产鼠BPD模型肺泡Ⅱ型上皮细胞形态与功能的变化

中国优生与遗传杂志%’’1年第$)卷第1期?17?

高氧致早产鼠!"#模型肺泡!型上皮细胞形态

与功能的变化

李冬梅$，薛辛东$，南春红%，郑

菲%，岳志军%

（沈阳$）$&中国医科大学附属第二医院儿科，$’’’(%&辽宁中医学院附属医院儿科病毒实验室，$$’’)%摘

要：目的

探讨高浓度氧致早产鼠支气管肺发育不良（!形态与功能的动态变化规律。方法"#）

采用光镜、透

射电镜及*、+,"-*技术考察高氧致早产鼠!"#模型肺泡!型上皮细胞形态学及."/、."!/0"12*3/表达动态变

化。结果$吸氧4至%吸氧$，&5出现肺泡化障碍，$5正常肺泡结构基本消失；%&5/6-!线粒体肿胀；)5板层小体排空；细胞核异染质增加。线粒体嵴断裂，融解，伴有气血屏障明显增厚；至%45微绒毛减少，$(5上述变化明显加重，$5时细胞核固缩、融解，线粒体、板层小体、微绒毛消失，肺间质有大量纤维组织增生。随着)&."/、."!2*3/水平吸氧初期降低，吸氧时间的延长逐渐升高；实验组/(&0"12*3/水平明显低于对照组。结论

损伤，继而导致肺泡化障碍及/!）6-!分泌及转化功能变化。

关键词：支气管肺发育不良；肺泡!型上皮细胞中图分类号：*)%7&1$

文献标识码：/

文章编号：（）$’’8,71)(%’’1’1,’’17,’)

吸入高氧可引起肺泡!型上皮细胞（/6-

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：；=*,.1+!EAH=FAMD2AHIEKDIK?I/D@<ADIE<?>F<D?ID><!=<DDKCG5GCCGC"5随着医疗技术的发展，早产儿的存活率不断提高，同时也伴随着!"#发病率的上升。吸入高浓度氧是引起早产儿!这在医学界已经得到普遍的认"#的主要原因之一，同，但对其发病机制尚无完整确切的认识。随着研究的不断深入，肺泡!型上皮细胞逐渐成为高氧致新生儿!"#损伤的研究热点，本文以高氧致早产鼠!动"#模型为对象，态观察肺组织及肺泡!型上皮细胞形态学变化，并结合发展过程中肺泡!*+,"-*技术探讨高氧致!"#发生、型上皮细胞形态与功能的变化规律，从而为深入研究!"#的发病机制奠定实验基础。

资料与方法

一、材料及试剂来源

实验用成年.#大鼠由陆军总院实验动物中心提供。

基金项目：辽宁省自然科学基金（）%’’%%’4$通讯作者：南春红

*3/提取液购自TH@?>EA<H公司，*+,"-*试剂盒及所需J

引物均购自大连宝生物工程公司。

二、方法

新生早产大鼠的获得采用U$&实验对象及分组：EIHV

［］

随机分为两组：实验组R的方法$。新生的早产鼠8’只，平均体重(，对照组)平均体重()’只，&8%W’&%$’只，&4’J

。W’&$(J

［］%采用富建华的方%&早产鼠!"#动物模型的建立：

法。

每组分别于实验开始后的$、、、)&标本采集：5)545$(5

和%取肺组织，左肺$5随机取8只鼠，$’X水合氯醛麻醉，上叶(下叶%右肺,X多聚甲醛固定，&1X戊二醛固定；Y’Z保存备用。

常规制备石蜡切片（，(&肺组织病理变化：12）S6染"色。光镜下观察病理变化。

常规置1&透射电镜观察!型肺泡上皮细胞超微结构：

?,’?

备超薄切片，透射电镜（）观察!型肺泡!"#$%&’’"()’*+上皮细胞的超微结构。

、常规,-肺组织./0./1及02/3的45$/64测定：45$/64检测。/64扩增引物：./0上游：37$588860

，下游：856085600655$9737800560560880508（）；088$979:,;./1上游：37$808805055856606<

，下游：65665$937$0508665055606588585$97（）；9%);02/3上游：37$585865666558665585$<

，下游：9737$085005886588055805858$97

中国优生与遗传杂志

&’’3年第%9卷第3期

（）；上游：&’,;80/=>（内参）37$806056008008<

，下游：858848008$9737$565056055660856

（），灰度值半定量分析。605666$97?3&;<应用.:-统计学分析：/..%%-’统计软件进行统计学

处理，组间比较采用!检验。

结

果

一、肺组织形态学的改变（光镜）

吸氧%，两组均表现为肺泡样结构不规则；吸氧9，两@@

图"吸氧:，肺泡腔变大，肺泡间隔变薄（A）@&’’

图#吸氧&，正常肺泡结构消失，数量明显减少，肺泡腔直径明%@

）显增大，大量肺泡融合，肺泡间隔菲薄，肺间质胶原沉积增加（A&’’

组肺泡结构逐渐规整，肺泡大小较均匀，肺泡间隔较薄，除，）。验组明显高于对照组（""’-’%’-’3""实验组肺泡腔内有少许嗜伊红样物质及炎症细胞外，其余两组无差异；吸氧:，对照组肺泡大小均匀一致，实验组肺@泡腔增大，肺泡间隔变薄；吸氧%，实验组肺泡腔明显增?@大，少数肺泡融合，肺泡数量减少，肺间质少量胶原沉积；实验组正常肺泡结构消失，数量明显减少，肺泡腔&%@时，

直径明显增大，且大量肺泡融合，肺泡间隔菲薄，肺间质胶原沉积增加，见图"#。

二、!型肺泡上皮细胞超微结构的变化

对照组0胞浆内可见线粒体和"6!表面微绒毛完整，板层小体，质膜连续完整，气血屏障正常完整，肺间质内无胶原沉积（图%。实验组吸氧%，0）@0"6!中可见少量线粒体肿胀；细9@开始出现板层小体排空；:@出现微绒毛减少，胞核异染质增加（图%）；线粒体嵴1%?@上述变化明显加重，断裂，部分融解，板层小体基本排空，伴有气血屏障明显增厚；至&融解，线粒体、板层小体、微绒毛%@时细胞核固缩、消失，肺间质有大量纤维组织增生（图见封四"#$%）三、、./$0、./$102/3B4C0表达水平的动态变化（图$%&）

、（"!%-./$0：%:@两组./$0B4C0水平无差异

），），（""’-’%%?@实验组’-’39@实验组明显低于对照组

高于对照组（""），（"!）。’-’3&%@无明显差异’-’3

），、：、、（"!’-’3%?&%@实&-./$1%9:@两组无差异

图$.（#：；，，，，/$0表达凝胶电泳#DEFGE%93:H

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［］，，：P"-E9=4?A:@?+,,!Q!+R!S+)+">:@;［］富建华，薛辛东"高氧致2+C.早产鼠肺组织超微结构及其氧化应激反应的研究［］中国当代儿科杂志，，（）：P"+,,*R’+!S+&"［］［］!P9M?#8"->9ADKL=69A:>;=:;E:P"#6P7?;E>2>E@2:>?NH(HNN

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近年研究发现高氧致早产儿-%.肺组织主要病理变化为肺泡分隔形成受阻及肺泡化减少，从而提出了发育停

［］

滞是-%.的新特征!。肺发育成熟的重要标志是体积大、

数量少的囊泡向体积小数量多的肺泡转化。本研究发现，吸入高氧的早产鼠)(开始出现肺泡化障碍，’*(肺泡体积明显增大，数目减少，肺+’(时正常的肺泡结构几乎消失，泡融合，表明高氧可严重阻碍早产鼠生后肺泡的发育，且随暴露于高氧时间的延长，肺损伤逐渐加重。

肺泡上皮由!、"型两种上皮细胞组成。扁平状的!型上皮细胞覆盖肺泡表面/,0以上，主要执行肺的气体交换功能，损伤后无再生能力。"型上皮细胞为立方状，是肺泡上皮的初级祖代细胞，起源于胚胎期的多潜能干细胞。#12"能够产生表面活性物质，并能按需求分化为#12!，

修复受损肺泡上皮，在肺的生长、发育、损伤、修复过程中发挥重要作用。已有研究发现，高氧引起的肺损伤动物

模型都会出现#12"形态、

数目及功能的改变［*3’,］。原代培养的#12"经高氧处理后出现大量凋亡及.4#损

伤［*］。因此有人推测，高氧引起的#12"损伤及其功能障

碍是导致-%.

肺泡发育延迟的重要原因［’’］。本研究观察

了早产鼠吸入高氧，#12"超微结构的动态变化，发现在吸入高氧初期（’#!(）就出现#12"线粒体、板层小体等细胞器的损伤，)(开始出现细胞核的异常改变，

上述细胞超微结构的变化随着吸氧时间的延长逐渐加重。同时观察到损伤晚期出现#12基底膜及气血屏障增厚。结果提示，#12"损伤是高氧诱导早产鼠-%.的早期特征。

#12"受损必然引起其分泌及转化功能异常。表面活性物质蛋白是由#12"分泌的寡糖蛋白，参与肺内多种重要生理功能的调节。本实验发现在高氧作用早期5%#、%-674#的表达降低，这可能与#12"的损伤有关，继而逐渐升高，’*(两者均高于对照组，+’(5%-仍高于正常。这与896:;<"#==>?(@

［’!］等人的研究结果基本一致。多物

种的动物模型研究均证实高氧能够引起肺组织表面活性物质蛋白674#的表达增加，因而有人推测高氧引起的表面活性物质蛋白表达的增加可能是肺对高浓度氧的适应性反

应［’!］。#$%&是#12!膜上特异表达的蛋白质，体外培养的#12"可很快失去其特有标志5%;，而表达#$%&［’

*］。在本实验中吸入高氧后，#$%&674#水平明显下降，该结果提示在高氧致早产鼠-%.中存在#12"向#12!的分化障碍，进而导致肺泡上皮重塑异常。

参

考

文

献

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