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背景瓦斯爆炸在煤矿事故中发生率高,其产生的冲击波能够造成严重的肺损伤,但目前仍缺乏有效的治疗方法。近期研究表明,瓦斯爆炸会导致血清中代谢相关指标异常,能量快速且大量消耗。重要能量感受器AMP依赖的蛋白激酶（AMP-activated protein kinase,AMPK）活化能够促进线粒体功能相关因子的发生,维持线粒体结构稳定,继而促进能量的生成能力。而还原性辅酶二氧化酶（NADPH oxidase,NOX2）作为急性肺损伤氧化应激中主要的活性氧来源,抑制NOX2可以增强体内抗氧化性。因此,研究相关靶向干预剂干预瓦斯爆炸伤的作用可能为未来瓦斯爆炸临床救治提供新思路。目的建立瓦斯爆炸肺损伤大鼠模型,评价AMPK激活剂二甲双胍和NOX2抑制剂gp91ds-tat对瓦斯爆炸肺损伤大鼠的干预作用,探讨二甲双胍通过AMPK/NOX2通路调节瓦斯爆炸导致的急性肺损伤大鼠能量代谢、氧化应激的相关机制。方法选取120只SPF级的SD雄性大鼠,随机分为:对照组、瓦斯爆炸肺损伤（blast lung injury,BLI）模型组、二甲双胍组（blast lung injury+metformin,BLI+MET）、gp91 ds-tat（blast lung injury+gp91 ds-tat,BLI+GP）组4个大组（n=30/组）。将BLI、BLI+MET、BLI+GP三组大鼠放置于中煤科工集团重庆研究院大型巷道距离起爆点240m处,实施巷道瓦斯爆炸后,立即给予BLI+MET组的大鼠每日腹腔注射二甲双胍（10 mg/kg）;BLI+GD组大鼠一次性腹腔注射给予gp91 ds-tat（1 mg/kg）。并在将各组大鼠处死前,检测大鼠的肺功能,麻醉处死后取大鼠肺组织标本,取全肺称重用于计算肺脏体比;肺组织包埋用于制作切片样品;冷冻肺组织检测α-酮戊二酸脱氢酶（α-ketoglutarate dehydrogenase,α-KGDH）、线粒体异柠檬酸脱氢酶（isocitrate dehydrogenase mitochondrial,ICDHm）、磷酸果糖激酶（phosphofructokinase,PFK）、丙酮酸（pyroracemic acid,PA）、三磷酸腺苷（adenosine triphosphate,ATP）;蛋白免疫印迹法（Western blotting,WB）检测大鼠肺组织p-AMPK、PGC1-α、NOX2、CAT的蛋白的表达水平;实时荧光定量PCR检测AMPK、PGC-1α、TFAM、NOX2、CAT、RAGE、Ndufs5、ATP5a m RNA的相对水平。结果1.瓦斯爆炸对大鼠肺组织病理学改变及对肺功能的影响与对照组相比,BLI组大鼠全肺呈暗红色并塌陷;光镜下可见,对照组大鼠的肺组织结构正常;BLI组大鼠肺组织出现间隔增厚,肺泡结构紊乱;与对照组相比,BLI组大鼠肺功能均显著低于同时间段对照组。2.二甲双胍、gp91ds-tat干预对BLI大鼠急性肺损伤指标的影响各组大鼠体重无差异;瓦斯爆炸后第三天,BLI组肺脏体比显著高于对照组,而BLI+MET、BLI+GP组脏体比显著低于BLI组,BLI组RAGE基因表达水平显著高于对照组;BLI+MET组和BLI+GP组大鼠肺组织RAGE基因表达水平均显著低于BLI组。3.二甲双胍、gp91ds-tat干预对BLI大鼠线粒体能量代谢的影响BLI组大鼠肺组织α-KGDH、ICDHm、PFK活性、PA含量及ATP含量显著低于对照组;而与BLI组相比,BLI+MET组和BLI+GP组大鼠肺组织α-KGDH、ICDHm、PFK的活性并提高了大鼠肺组织ATP含量。4.二甲双胍、gp91ds-tat干预对BLI大鼠AMPK/PGC1α通路的影响与对照组相比,BLI组大鼠肺组织p-AMPKα、PGC1α蛋白表达和m RNA水平以及TFAM m RNA水平显著降低,二甲双胍大鼠p-AMPKα和PGC1-α蛋白表达和m RNA水平以及TFAM m RNA;gp91ds-tat干预后p AMPK-α和PGC1α表达水平无明显变化,但TFAM m RNA水平显著高于BLI组。5.二甲双胍、gp91ds-tat干预对BLI大鼠线粒体形态和呼吸酶的影响对照组大鼠线粒体的形态正常,而BLI组大鼠线粒体嵴减少,出现空泡化;与BLI组大鼠相比,BLI+MET、GP+MET组的大鼠线粒体嵴数量增加,线粒体结构稳定;各组之间大鼠肺组织Ndufs5 m RNA水平无差异;BLI组大鼠肺组织ATP5a m RNA在第七天时,明显低于对照组,二甲双胍和gp91ds-tat干预后,大鼠肺组织ATP5a m RNA水平显著高于BLI组。6.二甲双胍、gp91ds-tat干预对BLI大鼠氧化应激的影响BLI组大鼠血清总抗氧化力低于对照组,BLI+MET组和BLI+GP组大鼠血清总抗氧化力明显高于BLI组;与对照组相比,BLI组大鼠肺组织NOX2蛋白表达和m RNA水平明显提高,CAT蛋白表达和m RNA水平降低。BLI+MET、BLI+GP两组大鼠肺组织NOX2蛋白表达和m RNA水平明显低于BLI组,CAT蛋白表达和m RNA水平显著高于BLI组。结论1.二甲双胍通过激活AMPK/PGC-1α线粒体保护通路,抑制NOX2,上调肺内抗氧化能力,维持了正常线粒体形态和功能,减轻瓦斯爆炸造成的肺损伤。2.gp91ds-ta有助于维持瓦斯爆炸肺损伤大鼠肺内正常线粒体形态,纠正能量代谢紊乱,增强抗氧化能力,其作用可能与抑制NOX2的表达相关。3.二甲双胍和gp91抑制肽干预效果相近,但二甲双胍的安全性已在临床使用中得到验证,且价格低廉,因此为瓦斯爆炸肺损伤治疗中较好的选择。