内外源性血管紧张素Ⅱ对肺泡液体清除及ENaC表达调控机制的研究

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目的急性肺损伤(ALI)以失控性炎症反应、通透性肺水肿、肺泡内液体聚集及呼吸衰竭为病理生理特征。血管紧张素II(Ang II)是肾素-血管紧张素系统(RAS)的主要效应物,具有维持体内水盐平衡和细胞外液容量的生理作用。Ang II在ALI失控性炎症反应中扮演重要作用,但是在ALI肺水肿形成及肺泡内液体聚集中作用尚未阐明。肺泡上皮钠通道(ENaC)是肺泡内钠水重吸收的关键限速步骤,调控肺泡内液体容量平衡。来源于肾及结肠等多个组织器官的研究均提示Ang II能调控ENaC表达及功能活性,尚不清楚Ang II在肺组织中对ENaC的作用。故本研究通过气道内滴入脂多糖诱导ALI动物模型及微量泵泵入不同浓度Ang II两种方式,探讨内源性生成及外源性给予AngII对肺泡液体清除(AFC)及肺泡上皮钠通道(ENaC)表达的影响,并用A549细胞进一步证实Ang II对ENaC的表达调控作用。方法内源性Ang II实验部分:SD大鼠用戊巴比妥腹腔注射麻醉后,行气管插管,通过气管导管向气管内注入LPS(1mg/kg)诱导ALI。空白对照组大鼠则给予等量的生理盐水。血管紧张素II1型(AT1)受体阻滞剂ZD7155(10mg/kg)在LPS滴入前30min于腹腔内注入。SD大鼠均杀死后抽取血液及取出完整肺组织,右肺用于AFC测量,左肺用于测量肺组织水含量及支气管肺泡灌洗液分析,并采用HE染色观察病理改变,用免疫组织化学分析ENaC在肺组织内的表达变化。用ELISA方法分析肺组织和血浆中内Ang II浓度。肺组织内的ENaC蛋白表达用蛋白免疫印迹法(Western blotting)测定。外源性Ang II实验部分:SD大鼠以戊巴比妥腹腔注射麻醉后,行颈静脉置管术,通过微量泵泵入不同浓度(1,10及100μg/kg·min)的外源性Ang II。空白对照组大鼠则泵入等量的生理盐水。血管紧张素II1型(AT1)受体阻滞剂ZD7155(10mg/kg)及cAMP降解抑制剂罗利普兰(1mg/kg)在Ang II泵入前30min于腹腔内注入。SD大鼠均杀死后抽取血液及取出完整肺组织,右肺用于AFC测量,左肺用于测量肺组织水含量及支气管肺泡灌洗液分析,并采用HE染色观察病理改变,用免疫组织化学分析ENaC在肺组织内的表达变化。用ELISA方法分析肺组织中TNF-α、IL-β浓度。采用RIA法测定肺组织内环磷酸腺苷(cAMP)水平。肺组织内的ENaC mRNA及蛋白表达分别用逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)和蛋白免疫印迹法(Western blot)测定。并进一步给予A549细胞含有不同浓度(10-7M,10-5M)的Ang II培养基培养,用Western blotting分析不同浓度Ang II对A549细胞ENaC蛋白表达的作用。结果内源性Ang II研究中:气道内滴入LPS诱导肺组织及血浆中Ang II水平显著升高,并伴随AFC降低。LPS的作用时间与Ang II升高和AFC的降低程度相关(血浆:ALI2h组2.53±0.4μg/l,ALI4h组3.78±1.15μg/l,ALI6h组4.91±1.1μg/l;肺组织:ALI2h组190.2±38.23μg/l,ALI4h组305±72.99μg/l,ALI6h组580.4±129.16μg/l)。预先给予ZD7155作用后,能显著抑制ALI诱导的AFC降低作用(7.8±1.61%vs4.4±1.14%),同时逆转ALI诱导的对β及γ-ENaC蛋白表达的下调作用,但却进一步下调α-ENaC蛋白表达(P<0.05)。ZD7155还显著改善ALI诱导的间质水肿及炎症细胞浸润的病理改变。外源性AngII研究中:给予外源性高浓度(10及100μg/kg·min)Ang II显著抑制AFC并呈剂量依赖效应(P<0.05)。Ang II泵入导致对α-ENaC和β及γ-ENaC表达的非协同调节作用,上调α-ENaC和下调β及γ-ENaC表达。给予ZD7155干预后,能显著拮抗外源性Ang II对AFC(10.8±1.483%vs6.2±2.683%)及ENaC表达的调控作用(P<0.05)。在A549细胞研究中,也显示Ang II对ENaC表达的非协同调节作用,并呈浓度依赖的方式调控ENaC表达(P<0.05)。外源性Ang II显著抑制肺组织内cAMP水平,给予罗利普兰后则缓解Ang II对AFC的抑制作用(9.8±3.033%vs6.2±2.683%)。结论内外源性Ang II都能够通过激活AT1受体抑制肺泡液体清除,导致肺水含量增加,诱导肺水肿形成。Ang II对ENaC三个亚基的表达呈非协同的调节作用,可能导致了ENaC中HSC与NSC通道比例的失调,从而影响了肺泡内液体的清除。AT1受体阻滞剂及cAMP降解抑制均能够对Ang II诱导的肺泡液体清除降低具有保护作用。
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