硫酸镁对百草枯中毒大鼠肺损伤的干预及对COX-2的表达影响

【摘要】： 【目的】 百草枯中毒在早期常引起肺水肿、肺出血等为特征的肺损伤，在后期可进行性地发展为不可逆性肺间质纤维化。COX-2参与炎症和血管增生的病理过程，在哮喘、肺损伤、肺癌、肺纤维化中发挥重要作用。另据研究硫酸镁除了作为钙拮抗剂舒张肺缺氧所致的毛细血管与小动脉痉挛，改善缺氧及呼吸功能外，还能阻止嗜酸性粒细胞的趋化和激活、增加细胞膜稳定性、抑制肥大细胞脱颗粒，从而发挥抗炎作用。然而尚无有关硫酸镁干预百草桔中毒肺损伤的相关研究。因此，本研究探讨硫酸镁对百草枯中毒肺损伤的干预作用及可能的干预机制，以期探讨百草枯中毒肺损伤的病理过程及可能的发展方向。 【方法】 将60只雄性SD大鼠，随机分为百草枯中毒组(PQ组)、硫酸镁干预组(MS组)和正常对照组(NS组)。一次性腹腔内注入百草枯80mg／kg或等量无菌生理盐水制备百草枯中毒模型或正常对照组；另按实验分组每日分别腹腔注入硫酸镁30mg／kg或等量无菌生理盐水给予硫酸镁干预组或正常对照组。在造模后第3天、7天、14天和21天分批处死各组实验动物，观察实验动物肺组织病理变化特点，计算肺系数了解肺水肿情况，采用免疫组化检测肺组织内COX-2、CD34和胶原纤维的表达，并检测肺组织匀浆钙-ATP酶含量。 【结果】 ①硫酸镁干预组(MS组)较百草枯中毒组(PQ组)肺组织结构破坏少，肺损伤程度较轻。同时间点硫酸镁干预组(MS组)的肺系数明显低于百草枯中毒组(PQ组)，两组比较有统计学意义(P＜0.05)。②PQ组和MS组COX-2表达进行性增多增强，且与正常对照组(NS组)比较有统计学意义(P＜0.05)。MS组COX-2的表达较PQ组明显减弱，在各时间点比较均有统计学差异(P＜0.05)。③第3天各组微血管密度(MVD)相比较没有统计学差异(P=0.926)，在第7、第14和第21天各组间比较均有统计学差异(P＜0.05)，且MS组MVD较PQ组明显减少。④随着中毒时间延长，PQ组与MS组Ca~(2+)-ATP酶减少。在各时间点NS组与PQ组相比有统计学差异(P＜0.05)，NS组与MS组比较在第3、第7、第14天有统计学差异(P＜0.05)。Masson染色在第3天PQ组和MS组与NS组相比没有明显差异，在第14天起PQ组胶原纤维逐渐增加，到第21天大量的胶原纤维充满肺野，出现显著的纤维化表现。与同时间点的PQ组比较MS组胶原纤维增生少，肺组织结构破坏轻。 【结论】 COX-2异常表达可能是百草枯中毒肺损伤的发病机制之一。COX-2通过在早期参与炎症反应和后期促进微血管增生参与百草枯中毒肺泡炎和肺纤维化的病理生理过程。硫酸镁通过抑制COX-2减少微血管生成和抑制钙超负荷发挥对百草枯中毒肺损伤的干预治疗作用。