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目的:急性肺损伤(acute lung injury,ALI)是以肺血管内皮细胞及肺泡上皮细胞广泛损伤为病理特征的一种失控的炎症反应,是急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome,ARDS)的早期阶段,临床上表现为肺部弥漫性渗出和难以纠正的低氧血症。ALI是全身炎症反应综合征(systemicinflammatory response syndrome,SIRS)所致多器官功能障碍综合征(multiple organ dysfunction syndrome,MODS)的肺部表现,体内失控性释放的大量炎症介质与ALI的发病密切相关。近年研究表明,核转录因子-κB(nuclear factor-κB,NF-κB)与炎症反应密切相关,多种炎症介质基因的启动子和增强子中存在一个或多个κB序列,如白细胞介素(interleukin,IL)家族、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor,TNF-α)。活化的NF-κB可单独或与其他转录因子协同参与上述介质基因的诱导表达。有研究表明,血管内皮生长因子(vascular endothelialgrowth factor,VEGF)能够促进肺泡上皮的增殖,加速受损上皮恢复。并且VEGF能够发挥血管扩张作用,当ARDS发生时,肺泡毛细血管膜受损后,VEGF又会促进肺水肿的发生。但是,目前对于VEGF在ALI究竟是一个有益因素还是有害因素尚存在争议。
方法:1、经大鼠尾静脉注射LPS造模。按LPS不同剂量2、4、6、8 mg、kg分组,并设生理盐水对照组,3、6小时两个时相点腹腔注射异戊巴比妥,开胸、左心取血处死动物,分离血清。结扎并切取正常对照组和LPS组大鼠右肺最小叶。提取RNA和细胞总蛋白。采用RT-PCR检测NF-κB、IL-4、IL-6、IL-10、IL-13、VEGF与TNF-α mRNA表达水平,western印记检测VEGF与TNF-α蛋白表达水平。 2、用LPS 4 mg/kg造模,3天和6d后各处死一组大鼠,取肺,提取mRNA和蛋白检测VEGF表达。
结果:1.LPS造模效果:LPS致伤以后,大鼠呼吸频率增快或呼吸困难;随着LPS剂量增大,呼吸困难程度加重。当LPS为6 mg/kg时,出现呼吸窘迫,剂量达到8mg/kg时,常伴有粉红色泡沫样肺水肿液由鼻腔溢出,死亡率明显升高;小剂量LPS(2mg/kg)对大鼠的PaO2影响不大;大剂量LPS可以诱导大鼠PaO2显著降低。
2.NF-κB、IL-4、IL-6、IL-10、IL-13、VEGF与TNF-α的表达:NF-κB的表达水平在正常对照组中的表达水平最低,随着LPS剂量的增加,NF-κB的表达水平显著增加。IL-4、IL-6、IL-13的表达水平随着L-PS剂量的增加而显著升高。IL-10的表达:在正常对照组中的表达水平最高,在模型组中,随着给药剂量的增加,表达水平显著降低;VEGF的表达水平在正常对照组中最高,随着LPS剂量的增加,VEGF的表达水平显著降低;TNF-α在正常对照组的表达中的表达水平最低,随着LPS剂量的增加,其表达水平显著增高。
3.LPS诱导急性肺损伤后不同时间VEGF表达变化:
在损伤早期,可见VEGF的表达水平明显下降,在第3天,可见模型动物有较为严重的呼吸困难,VEGF的表达水平继续下降,到第6天,模型组大鼠一般情况明显好转,VEGF的表达水平明显升高,甚至高于正常对照组。结论:
1. 采用LPS进行急性肺损伤造模效果好,成模快,重复性强。
2. NF-κB的表达水平随LPS的剂量增加而升高,说明它在ALI的发生过程中发挥相关基因的转录可能发挥了调控作用。
3. 白介素家族和TNF-α的表达水平发生明显变化,在ALI的病理过程中,促使了炎症、肺水肿的发生。
4. VEGF在ALI的早期,表达下调,是机体对于肺水肿的反应,随着肺泡上皮的修复,其表达水平明显回升,参与了机体的恢复。