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目的通过建立胰蛋白酶导致的急性肺损伤(Acute lung injury,ALI)模型,观察基质金属蛋白酶-9(Matrix metalloproteinases-9,MMP-9)和水通道蛋白-1(Aquaporin-1,AQP-1)、水通道蛋白-5(Aquaporin-5,AQP-5)在肺组织中的表达变化情况,探讨MMP-9和AQP-1、AQP-5蛋白在胰蛋白酶导致的急性肺损伤中的意义。方法48只健康成年雄性Sprague-Dawley(SD)级大鼠随机分成2组,即对照组(生理盐水注射组)、模型组(胰蛋白酶注射组,即ALI组),每组24只,每组再随机分成3小时(hour,h)组、6h组、12h组、24h组,每时间组6只。模型组采用大鼠尾静脉持续注射胰蛋白酶(Trysin)(15000U/Kg/h)2小时制备急性肺损伤大鼠模型;对照组采用大鼠尾静脉注射等量的生理盐水。观察两组大鼠静脉注射后的一般情况;两组大鼠分别于造模成功后3h、6h、12h、24h各时间点采取腹主动脉血1ml,检测动脉血气分析PO2、PCO2;并于各时间点腹主动脉取血处死大鼠,取肺脏计算肺湿干重比(wet/dry weight ratio,W/D),行苏木精-伊红(Hematoxylin-eosin,HE)染色,光学显微镜下观察肺组织的病理改变,通过免疫组织化学染色和Western blotting方法观察肺组织MMP-9和AQP-1、AQP-5蛋白的表达变化,并通过实时荧光定量PCR方法检测MMP-9m RNA和AQP-1m RNA、AQP-5m RNA在肺组织中的表达变化。结果1.生理盐水注射组存活率100%,胰蛋白酶注射组存活率78%;生理盐水注射组各时间点动脉血气、肺W/D值及肺组织病理基本正常。胰蛋白酶注射组各时间点动脉血PO2明显下降、PCO2显著升高(P<0.05),且随时间延长下降、增高趋势愈发明显;胰蛋白酶注射组各时间点肺W/D值较生理盐水注射组显著增高(P<0.05),并随着时间推移,W/D值逐渐增高;胰蛋白酶注射组各时间点肺组织损伤较生理盐水注射组明显加重:肺组织出现充血、水肿、渗出,肺泡壁破裂,肺间质充血、水肿、明显增宽,肺泡和肺间质中大量的炎性细胞浸润,且损伤程度随时间延长而逐渐加重。2.通过免疫组织化学染色和Western blotting方法检测发现,与生理盐水注射组比较,胰蛋白酶注射组肺组织MMP-9蛋白的表达自3h开始呈逐渐增加趋势(P<0.05);AQP-1、AQP-5蛋白的表达在3h前无明显变化(P>0.05),但6h后表达明显减少(P<0.05)。3.通过实时荧光定量PCR检测发现,与生理盐水注射组比较,胰蛋白酶注射组肺组织MMP-9m RNA的表达水平自3h开始明显升高,12h时达峰值,24h后开始下降(P<0.05);AQP-1m RNA、AQP-5m RNA的表达在3h前无明显变化,但6h后表达逐渐下降(P<0.05)。结论1.胰蛋白酶本身可造成急性肺损伤,是重症急性胰腺炎时胰腺外器官特别是肺脏器官损伤的重要原因。2.胰蛋白酶导致的急性肺损伤早期肺组织MMP-9蛋白高表达,充分降解肺毛细血管外基膜,使肺毛细血管外基膜连续性中断,肺毛细血管内皮通透性增加,是胰蛋白酶导致的急性肺损伤早期肺水肿的主要机制之一。3.胰蛋白酶导致的急性肺损伤早期肺组织AQP-1、AQP-5蛋白的表达无明显变化,提示AQP-1、AQP-5蛋白可能不是胰蛋白酶导致的急性肺损伤早期肺水肿的主要机制;但在胰蛋白酶导致的急性肺损伤后期,AQP-1、AQP-5蛋白的表达呈逐渐下降趋势,导致对肺泡内水分子跨膜转运效率下降,不能及时、有效地清除肺泡内液体,从而促进了肺水肿的形成,加重了肺损伤的程度。