虾青素对百草枯致大鼠肺纤维化的干预作用及机制

目的:观察虾青素(astaxanthin,AX)对百草枯(paraquat,PQ)诱导大鼠肺纤维化的影响,并进一步探讨肺纤维化可能的发病机制.方法:SD大鼠随机分为正常对照组、PQ模型组及虾青素干预组.模型组及干预组大鼠腹腔注射百草枯造模后,干预组第2天起给予虾青素灌胃,对照组及模型组给予相应溶剂.分别于给药后第7、14、28天处死大鼠,测定大鼠血清中羟脯氨酸(hydroxyproline,HYP)、基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMP)1、MMP2、MMP9和基质金属蛋白酶组织抑制剂(tissue inhibitor of matrix metalloproteinase1,TIMP1)的含量,取固定部位肺组织切片行HE、Masson染色进行病理学观察,免疫组化法测定转化生长因子-β1 (TGF-β1)的含量,对病理图像进行形态学测量分析.结果:①HE染色及Masson染色结果显示:干预组纤维化炎症程度明显低于模型组;②模型组大鼠中毒后羟脯氨酸较正常组增高(P＜0.05),虾青素干预后,大鼠鼠肺血清羟脯氨酸水平较模型组降低(P＜0.05);③PQ模型组在肺纤维化区域TGF-β1弱阳性表达,虾青素干预后,TGF-β1表达含量下降,第28天最为明显,差异有统计学意义(P＜0.05);④模型组与干预组MMP1、MMP2、MMP9表达含量均较正常对照组升高.MMP1、MMP2、MMP9在PQ中毒后表达量逐渐升高,第14天达到高峰后下降,但第28天含量仍高于对照组.与模型组相比,干预组MMP2、MMP9含量均有下降,第14、28天显著,其差异有统计学意义(P＜0.05).TIMP1在干预期间与模型组及对照组无显著差异.结论:虾青素能够减弱肺纤维化大鼠肺组织病理的胶原沉积、减少肺组织中羟脯氨酸的含量、降低肺血清中MMP2、MMP9的含量,抑制肺组织中TGF-β1的分泌,从而减轻PQ引起的大鼠肺纤维化.