支气管哮喘是由多种细胞及细胞组份参与形成的慢性气道炎症。其病因和发病机制尚未完全清楚,共同病理特征为气道炎症、气道高反应性及气道重塑。糖皮质激素的长期应用,极大地缓解了哮喘病人的临床症状,生存质量得到了明显提高,成为哮喘治疗的经典用药。但由于长期应用糖皮质激素,会伴随一系列的副作用和依赖性,促使人们寻找另外方法治疗哮喘。随着分子生物学研究的进步,逐渐认识到趋化因子及其受体在炎症性疾病中发挥着重要作用。研究发现,CXC型趋化因子,基质细胞衍生因子-1(stromal cell derived factor-1,SDF—1)和其特异性受体(CXC chemokine receptor4,CXCR4)所形成的生物轴,在T淋巴细胞的活化与迁移、HIV致病机制、血管新生与重建、肿瘤转移、脑部发育、血细胞形成等多方面中均扮演重要角色。最近的研究显示,SDF-1／CXCR4在哮喘发病中起到了重要作用,同时在小鼠哮喘模型中发现,雾化吸入糖皮质激素布地奈德后,SDF-1／CXCR4在肺组织表达量降低。本实验参照既往的方法加以改进,建立了大鼠哮喘模型。通过雾化吸入SDF-1／CXCR4特异性受体拮抗剂AMD3100进行干预,来探讨SDF-1／CXCR4在哮喘发病过程中作用机制,为哮喘治疗寻求新的思路。　　 目的：本实验通过建立大鼠哮喘模型,探讨SDF-1／CXCR4在哮喘大鼠肺组织中的表达,及其特异性受体拮抗剂AMD3100干预的作用机制。　　 材料和方法：　　 1.动物分组及模型制作方法雌性SD大鼠,健康清洁级,1月龄,体重100～120g,30只。随机分组为对照组、哮喘组和干预组,每组10只。哮喘组大鼠分别于第1、8、15天腹腔内注射10％卵白蛋白(ovalbumin,OVA)与氢氧化铝混悬液1ml致敏,从第16天始激发,应用1％卵白蛋白与氢氧化铝混悬液压力雾化吸入,每次30分钟,隔日激发1次,共激发20次；干预组以相同方法致敏和激发,在激发第11次时开始于激发前30分钟,分别给予雾化吸入AMD310050μg／只大鼠的量,隔日1次,共10次；对照组腹腔注射及雾化均给予等量的生理盐水代替,方法同哮喘组。　　 2.标本处理　　 三组大鼠分别在末次激发后24小时内,用苯巴比妥钠腹腔注射100mg／只,麻醉后迅速给予开胸,取出右侧肺组织,快速放置于液氮中冻存,留作RT-PCR及酶联免疫吸附试验用。取出左肺组织,置于4％甲醛溶液中,固定24小时后,酒精梯度脱水,并石蜡包埋,选取平行及垂直气道两方向切片,厚度约为5μm,行苏木素-伊红(HE)染色。　　 3.气道壁厚度测量:　　 HE染色切片上,选取完整气道横断面。每张切片找出2个直径约为2mm完整的同级别支气管,应用计算机图像分析系统,分别以总管壁面积与支气管基底膜周径的比值,代表相应的管壁层厚度。　　 4.酶联免疫吸附法(ELISA):　　 应用大鼠IL-4、IL-5 ELISA试剂盒测定肺组织匀浆中IL-4、IL-5的含量。于波长为450nm的酶标仪上,读取各孔的吸光度OD值。以OD值为纵坐标(Y),相应IL-4、IL-5的标准品含量为横坐标(X),取得相应的曲线。样品的IL-4、IL-5含量可根据其OD值由标准曲线换算出相应含量。　　 5.RT-PCR.　　 将液氮冻存的右肺组织应用Trizol一步提取法,提取总RNA。反转录成cDNA,设计引物并扩增目的基因片段。扩增后的目的基因行琼脂糖凝胶电泳。使用凝胶分析软件Band Scan5.0,分别测定SDF-1、CXCR4与内参的灰度值,以SDF-1、CXCR4与内参的比值来作为该大鼠的代表值。　　 6.统计学方法　　 用SPSS16.0统计软件包进行数据分析,计量资料应用平均数±标准差((x)±s)来表示。三组的数据之间比较采用单因素方差分析,组间两两比较应用LSD-t方法检验,两个因素之间相关性采用pearson相关分析,P<0.05为差异具有统计学意义。　　 结果：　　 1.一般情况　　 大鼠经卵白蛋白与氢氧化铝混悬液致敏及激发后,可出现不同程度烦躁不安、呼吸加快、俯卧不动、趴于容器壁、腹肌扇动等表现。　　 2.病理学改变　　 在高倍镜下观察,在哮喘组可见大鼠的气道上皮细胞脱落,粘液分泌物增多,黏膜下层及管壁周围炎性细胞浸润,黏膜下层及固有层可见血管增生和血管扩张,平滑肌层增厚,整个气道壁增厚和管腔变形狭窄。支气管壁周围血管可见扩张、增厚。经干预后,可在干预组中上述改变减轻,而对照组中几乎无上述改变。　　 气道壁厚度在哮喘组(47.07±5.381)明显较对照组(38.52±4.155)升高(P<0.05),干预组(42.77±4.033)气道壁厚度明显低于哮喘组(P<0.05)。　　 3.肺组织匀浆中IL4、IL-5含量比较与对照组相比哮喘组中IL4、IL-5在肺组织匀浆中含量均明显升高,经干预后可见降低,差异具有统计学意义(P<0.05)。　　 4.RT-PCR结果SDF-1mRNA表达量在哮喘组(0.43±0.040)中明显高于对照组(0.203±0.042),而干预组(0.379±0.048)中可见表达量相对减少,P<0.05。CXCR4mRNA表达量在哮喘组(0.441±0.064)中明显高于对照组(0.260±0.036),而干预组(0.375±0.030)中可见表达量相对减少,P<0.05。　　 5.相关性分析　　 SDF-1mRNA表达量与气道壁厚度呈正相关(r=0.647,P<0.05)；与IL-4、IL-5呈正相关,分别为(r=0.530,P<0.05)；(r=0.559,P<0.05)CXCR4mRNA表达量与气道壁厚度呈正相关(r=0.486,P<0.05)；与IL-4、IL5呈正相关,分别为(r=0.487,P<0.05)；(r=0.607,P<0.05)　　 结论：　　 (1)SDF—1及其受体CXCR4参与了哮喘大鼠气道炎症反应和气道重塑过程。　　 (2)AMD3100能够改善哮喘大鼠的气道炎症和气道重塑,与拮抗SDF-1及其受体CXCR4的生物活性有关。