豚鼠变应性鼻炎模型鼻黏膜的病理改变

    作者：吉晓滨    作者单位：广州市第一人民医院耳鼻咽喉科，广东 广州 510180     【摘要】  观察变应性鼻炎鼻黏膜的病理变化。方法：用橄榄油将甲苯2，4二异氰酸酯配成浓度为10%的溶液作为致敏剂，滴鼻，建立豚鼠变应性鼻炎动物模型8例。8例正常豚鼠作对照。致敏结束、模型成功后，取两组鼻黏膜组织，光镜下观察病理变化。结果：模型组鼻黏膜上皮脱落，杯状细胞增生，鳞状上皮组织转化，上皮坏死，固有层和黏膜下层腺体增生，血管扩张，组织水肿，并见特征性的嗜酸性粒细胞、肥大细胞浸润，这种病理改变与变应性鼻炎的临床表现大致吻合。对照组鼻黏膜上皮层为假复层纤毛柱状上皮，连续、完整、清晰，可见正常的黏膜上皮层、固有层和黏膜下层。结论：变应性鼻炎鼻黏膜出现特征性的炎症病理改变。

    【关键词】  鼻炎 变应性 疾病模型 动物 鼻黏膜 病理学

    A〖KH+9.2mmD]Pathological changes of the nasal mucosa of guinea pigs with allergic rhinitis

    JI Xiaobin1, DU Hong2, ZANG Linquan3, LI Wen2, XIE Jun3, WANG Lei1

    (1. Department of Otorhinolaryngology, Guangzhou First People′s Hospital， Guangzhou 510180, Guangdong, China;

    2. Department of Pathology, Guangzhou First People′s Hospital, Guangzhou 510180, Guangdong, China;

    3. Department of Pharmacology, School of Preclinical Medicine, Sun Yatsen University,

    Guangzhou 510006, Guangdong, China)

    ［ABSTRACT］  Objective： To investigate the pathological changes of the nasal mucosa in guinea pigs with allergic rhinitis. Methods： Toluene 2, 4diisocyanate was mixed with florence oil in a concentration of 10% and this solution was dripped into the  nostrils to induce a sensitization process. Eight guinea pigs were established with allergic rhinitis by this solution and another 8 were used as controls. Nasal mucosa tissues were observed under a light microscope. Results：  False multiple coat cilium columnar epithelial cells of the nasal mucosa in the control group were found successive, intact and distinct. Normal mucosal epithelium, lamina propria and submucosa were also found in the control group. However, in the experimental group mucosal epithelium was damaged and shed, goblet cells were proliferated, squamose metaplasm and epithelial necrosis occurred, serous glands in the  lamina propria were vigorously proliferated, blood vessels were expanded, tissue edema was formed, and plenty of inflammatory cells such as eosinophil and mast cells were  present in great  number and infiltrated, which were all roughly identical to the clinical manifestations of allergic rhinitis. Conclusion： The nasal mucosa in allergic rhinitis has characteristics of inflammatory pathological changes.

    ［KEY WORDS］  Rhinitis, allergic;  Disease models, animal;  Nasal mucosa;  Pathology    变应性鼻炎（allergic rhinitis, AR）是特异性个体接触致敏原后，导致包含IgE介导的炎症介质释放和多种免疫活性细胞、细胞因子参与的鼻黏膜慢性炎症反应性疾病，出现许多特征性的病理改变。有学者用甲苯2，4二异氰酸酯（toluene2,4diisocyanate, 2，4TDI）为致敏原成功建立鼻超敏反应模型［1］。本实验用2，4TDI为致敏原建立了豚鼠AR模型，观察鼻黏膜出现的病理变化，以期进一步探讨AR的发病机制。

    1  材料与方法

    1.1  实验动物  由中山大学医学动物实验中心提供。豚鼠16只，雌雄各半，体重（400±50）g，分对照组、模型组。每组8只。动物饲养室为清洁级。

    1.2  试剂  2，4TDI由Sigma公司下属Fluka提供。橄榄油由中国医药集团上海试剂公司生产。

    1.3  建立AR模型［1］  用橄榄油将2，4TDI配成浓度为10%的溶液作为致敏剂，对照组用单纯橄榄油滴鼻。每侧5?μl，每日1次，连续7?d。然后每2?d1次，共4次，致敏时间共15?d。从第1次给药开始记录鼻部症状如鼻痒（致敏动物用前爪抓鼻）、喷嚏、清涕等出现的时间、严重程度，按评分标准叠加分数，记总分。总分超过5分者模型成功。致敏结束、模型成功后每隔2?d用10%TDI溶液滴鼻（每侧5?μl），激发1次，维持。

    鼻部症状评分标准［1］：（1）鼻痒：1分，轻擦鼻几次；2分：抓挠鼻、面不止，到处擦磨；（2）喷嚏：1分：1 3个；2分：2 4个；3分：11个以上；（3）清涕：1分：流至前鼻孔；2分：超过前鼻孔；3分：流涕满面。

    1.4  获取标本  将豚鼠在末次局部激发后用戊巴比妥钠全麻，处死，剥除上颌骨部皮肤，将上颌骨从颅骨中分离出来，打开鼻背，沿鼻中线切开，暴露鼻中隔和双侧鼻腔，取双侧鼻中隔黏膜。

    1.5  光镜下观察  鼻黏膜固定，切片，HE染色。任选10个高倍视野观察［2］：（1）鼻黏膜上皮层、基底膜、固有层和黏膜下层的状况；（2）各种炎症细胞浸润程度：“-”未见所要观察的细胞；“+”少数散落的细胞，“+应用STATA 3.1软件作χ2检验。

    2  结  果

    2.1  对照组  鼻黏膜上皮层连续、完整，无充血、水肿、上皮缺损、炎细胞浸润，组织结构清晰，可见黏膜上皮层和固有层（图1）；上皮层为假复层纤毛柱状上皮，由纤毛柱状细胞、基底细胞、柱状细胞和杯状细胞等组成，以纤毛柱状细胞为主，上皮细胞核规则，位于细胞的基底部，呈卵圆形（图2）；固有层和黏膜下层见成纤维细胞及大量的胶原纤维，胶原纤维呈束状，无炎性细胞浸润。有管状浆、黏液腺，其间散在小血管和红细胞（图1）。

    对照组：鼻黏膜上皮层连续、完整、清晰。固有层和黏膜下层见成纤维细胞、胶原纤维、腺体和散在的小血管（HE，×200）

    对照组：上皮层为假复层纤毛柱状上皮，以纤毛柱状细胞为主，上皮细胞核规则，位于细胞的基底部，呈卵圆形（HE，×400）

    2.2  模型组  鼻黏膜上皮层充血、水肿、增厚、破坏、坏死、脱落，组织结构紊乱（图3）。纤毛上皮融合、部分脱落，甚至脱落到仅剩基底细胞层。剩余纤毛簇状聚集、粘连、融合、倒伏、断裂和脱落。微绒毛减少或消失，也可增加（图4）。细胞核变形、不规则。柱状细胞和杯状细胞增生。部分纤毛上皮向鳞状上皮组织转化。基底膜增厚、水肿、破坏，形成胶原组织炎性带，分隔上皮层和上皮下层，基底细胞排列不规则。固有层充血、水肿，胶原纤维排列紊乱不清晰，纤维组织增生。黏膜下层呈病理性腺体增生或破坏（图5）。血管增生、扩张（图5、6）。大量嗜酸性粒细胞、肥大细胞、中性粒细胞及淋巴细胞和少量单核细胞、浆细胞等浸润（图3）。

    模型组：鼻黏膜上皮层破坏、坏死、脱落，组织结构紊乱。固有层胶原纤维排列紊乱，纤维组织增生，大量炎性细胞浸润（HE，×200）

    模型组：纤毛上皮脱落到仅剩基底细胞层。剩余纤毛簇状聚集、粘连、融合、倒伏、断裂和脱落（HE，×400）图 5  模型组：基底膜增厚、水肿，形成胶原组织炎性带，分隔上皮层和上皮下层。固有层充血、水肿，黏膜下层呈病理性腺体增生，血管增生、扩张并有炎性细胞浸润（HE，×200）

    模型组：固有层和黏膜下层水肿，血管扩张增生并有炎性细胞浸润（HE，×400）

    2.3  两组鼻黏膜病理观察结果比较  见表1。

    n- + ++ +++嗜中性粒细胞- + ++ +++- + ++ +++腺体- + ++ +++上皮鳞化- + ++ +++黏膜糜烂- + ++ +++- + ++ +++对照组85 2 1  07 1 0  05 2 1  05 2 1  04 2 2  08 0 0  07 1 0  0模型组80 2 3  31 2 3  20 3 4  10 1 6  12 3 1  12 2 3  11 2 4  1＜0.05＜0.05＜0.05＜0.05＞0.05＜0.05＜0.05

    3  讨  论

    本组资料显示，正常鼻黏膜90%被假复层纤毛柱状上皮覆盖，包括纤毛柱状细胞、基底细胞、柱状细胞和杯状细胞等，以纤毛柱状细胞为主。上皮底部是基底膜，其下是固有层和黏膜下层，内有多层腺体和散在的脉管组织。

    模型组鼻黏膜出现特征性的炎症病理变化，这是因为AR的发病机制涉及炎症细胞和众多的细胞因子、黏附分子、趋化因子、转录调节因子、炎症介质，及神经内分泌调节、遗传学因素，它们共同引起：（1）上皮层炎症改变，充血、水肿、坏死、脱落；（2）固有层结缔组织结构紊乱，胶原纤维排列紊乱，纤维组织增生，病理性腺体增生或破坏，血管扩张充血；（3）由于Th2辅助细胞在AR迟发反应期中调节嗜酸粒细胞、嗜碱粒细胞和中性粒细胞的募集和其他效应细胞的活性，使大量炎症细胞浸润。模型组鼻黏膜嗜酸性粒细胞、嗜中性粒细胞、淋巴浆细胞明显增多、浸润。IL5调节嗜酸性粒细胞由骨髓向外周循环迁移。嗜酸粒细胞浸润是变应性鼻炎的基本病理特征，活化后在炎症局部的聚集呈现自动放大效应，引起相应的病理生理反应。嗜酸粒细胞可产生细胞因子，是自分泌过程，参与其扩增，光镜下可见嗜酸性粒细胞出现特征性的大量浸润；（4）嗜酸粒细胞在AR反应中被快速动员，通过脱颗粒释放白三稀类、碱性蛋白、阳离子蛋白，导致鼻黏膜上皮细胞损害、去鳞状层及上皮细胞下层纤维化，并激发其他炎症细胞如嗜碱性粒细胞脱颗粒，释放碱性蛋白、阳离子蛋白，这些物质具有细胞毒性和神经毒性，在炎症过程中可诱导肥大细胞再次脱颗粒，引起上皮细胞损害，增强白三稀类及血小板凝集因子的释放，诱发迟发相的症状。另外，嗜酸性粒细胞还通过合成分泌细胞因子IL2、IL3、IL4、IL5、IL6、IL10、IL16、GMCSF、VEGF、RATES、MIP1α等，参与调节炎症过程，发挥效应细胞炎症调节的作用。本研究模型组鼻黏膜肥大细胞明显增多、浸润。肥大细胞内储藏着大量的前炎症因子如胰蛋白酶、组织胺，细胞因子如IL4、IL5、IL6、IL7、IL8、IL10、IL13、TNFα等，激活后可释放这些细胞因子、炎症介质。肥大细胞还能够瞬时合成一些细胞膜来源的炎症介质如白三稀类、前列腺素和血小板活化因子。这些机制导致了AR鼻黏膜的病理改变。鼻黏膜的炎症机制与结构功能的破坏形成恶性循环。AR鼻黏膜的病理表现提示局部治疗极为重要。

【参考文献】［1］ 赵秀杰，董震，杨占泉，等. 鼻超敏反应实验模型的建立［J］. 中华耳鼻咽喉科杂志，1993，28（1）：1718.

［2］ 钱彦方，李炳文，周正谋，等.克鼻敏对豚鼠超敏鼻炎模型电镜光镜的病理观察［J］.北京中医药大学学报, 1999，22（6）：3638.