摘要: 研究目的 慢性阻塞性肺疾病(COPD)主要由吸烟引起，并以慢性炎症和可逆性较差的气流限制为主要特征。患者的炎症反应可从肺部弥漫至全身，导致全身存在持续的慢性炎症反应，称之为系统性炎症。系统性炎症可导致膈肌形态结构和功能发生改变，是致使... 展开 研究目的 慢性阻塞性肺疾病(COPD)主要由吸烟引起，并以慢性炎症和可逆性较差的气流限制为主要特征。患者的炎症反应可从肺部弥漫至全身，导致全身存在持续的慢性炎症反应，称之为系统性炎症。系统性炎症可导致膈肌形态结构和功能发生改变，是致使膈肌功能障碍的关键因素。膈肌功能障碍可直接影响COPD患者的呼吸状况，并与COPD的死亡率相关联。据此，推测有效的缓解机体炎症的方法可改善膈肌功能障碍，延缓COPD疾病的进展并减少急性加重，降低死亡风险。运动训练被认为是COPD膈肌功能障碍有效的治疗手段，其中，有氧运动是一种易被患者接受的运动方式，能有效的提高COPD患者膈肌功能，而产生这种临床现象的作用机制尚未完全清楚。运动训练可以缓解多种慢性病炎症反应。目前，研究发现chemerin和CMKLR1是现在已知的可调控炎症的重要分子，在COPD炎症反应中具有不可缺少的作用，且会受到运动等因素的调控。以往研究表明，相较于低和高等强度有氧运动，中等强度有氧运动似乎更具抗炎作用。因此，本项研究的目的是观察中等强度有氧运动对香烟烟雾诱发的COPD小鼠膈肌中chemerin和CMKLR1及炎症因子的影响，来探索改善COPD膈肌损伤的可能分子机制。 研究方法 将18只8周龄健康雄性C57BL/6J小鼠，随机分为空白对照组（CG，n=6），COPD模型组（MG，n=6）和COPD中等强度有氧运动组（EG，n=6）。空白对照组小鼠常规饲养，不进行任何干预。COPD模型组和COPD中等强度有氧运动组小鼠通过25周的香烟烟雾暴露法建立COPD小鼠模型。成功建立模型后，COPD模型组小鼠常规饲养，不采取任何运动干预；COPD中等强度有氧运动组小鼠进行跑台运动（55％最大运动速度），为期9周。运动干预结束后采用苏木素-伊红染色法（HE）对小鼠肺组织和膈肌组织进行染色，并计算肺泡平均横截面积（CSA）和平均线性截距（MLI）及膈肌肌纤维CSA。采用Westernblot法检测膈肌中chemerin、CMKLR1及IL-6、IL-1β、TNF-α蛋白表达水平。 研究结果 （1）肺组织HE染色 空白对照组小鼠肺泡边缘清晰，大小相似，较为均一，气管结构完整，气管壁无异常增厚。COPD模型组小鼠肺泡边缘界限不清，肺泡壁厚度明显变薄而破裂，并随处可见多个肺泡融合而成的肺大疱，气管壁明显增厚。与COPD模型组小鼠相比COPD运动组小鼠肺泡壁边缘较清晰，结构较完整，气管壁增厚也有所减轻。与空白对照组小鼠肺泡平均CSA相比，COPD模型组小鼠肺泡平均CSA明显增大（plt;0.01）。经9周中等强度有氧运动后，COPD运动组小鼠肺泡平均CSA显著小于COPD模型组（plt;0.05）。COPD模型组小鼠肺泡MLI较空白对照组显著增大（plt;0.05），COPD运动组小鼠肺泡MLI较COPD模型组减小，但未达到统计学差异（p＞0.05）。 （2）膈肌HE染色 空白对照组小鼠膈肌纤维排列整齐有序，肌纤维CSA均匀，大小相似。COPD模型组小鼠膈肌纤维排列不紧凑且无序，肌间隔明显增宽，部分肌纤维出现一定程度的损伤、断裂，细胞核明显减少，肌纤维平均CSA较空白对照组显著减小。经9周中等强度有氧运动后，COPD运动组小鼠膈肌纤维排列较COPD模型组较为整齐有序，肌间隔增大缓解，细胞核显著增多，肌纤维平均CSA明显增大（plt;0.05）。 （3）膈肌中chemerin、CMKLR1蛋白表达 与空白对照组小鼠相比COPD模型组小鼠膈肌中chemerin、CMKLR1蛋白表达量明显升高(（plt;0.01）。相较COPD模型组，经9周中等强度有氧运动后，COPD运动组小鼠膈肌中chemerin蛋白表达水平明显下降（plt;0.01），COPD运动组小鼠膈肌CMKLR1蛋白表达量也下降，但未达到统计学差异（p＞0.05）。（4）膈肌中TNF-α、IL-6和IL-1β蛋白表达 与空白对照组小鼠相比，COPD模型组小鼠膈肌中TNF-α、IL-6和IL-1β蛋白表达量均增加，其中，TNF-α蛋白表达量的增加达到统计学差异（plt;0.01）。与COPD模型组小鼠相比，经9周中等强度有氧运动后，COPD运动组小鼠膈肌炎症因子TNF-α、IL-6和IL-1β表达水平均下降，但均未达到统计学意义（p＞0.05）。 研究结论 9周中等强度有氧运动后，COPD小鼠肺组织和膈肌病理损伤得到改善，膈肌中chemerin、CMKLR1及IL-6、IL-1β和TNF-α蛋白表达水平降低，可在一定程度上缓解小鼠膈肌炎症反应，推测中等强度有氧运动改善小鼠膈肌病理损伤与chemerin/CMKLR1参与调控炎症反应有关。 收起