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肺间质纤维化疾病是以肺实质弥漫性损伤为特征的一组异质性肺疾病,各种环境损伤、全身性疾病和特发性疾病引起的肺泡炎症和间质纤维化。其中特发性肺纤维化最为常见,预后较差,治疗方案很少,诊断后中位生存期2.5～3.5年。这类疾病的发病机制是多因素的,包括氧化应激、趋化、炎症、环境、感染等。上皮-间充质转化（Epithelial-Mesenchymal Transition,EMT）是上皮细胞转化为间充质细胞表型的过程,EMT在肺间质纤维化疾病的发病机制中发挥重要作用。转化生长因子-β（Transforming growth factor-β,TGF-β）在EMT中起主导作用,具有强大的促纤维化作用,与人类肺纤维化疾病的发病机制密切相关。研究发现肺纤维化疾病是复杂的多细胞反应和大量氧自由基的释放引起的气道重塑,反复的损伤和氧化应激,最终导致肺纤维。成人每天所需能量的55-60%都来自碳水化合物,为人体提供能量的主要是淀粉与简单糖类。葡萄糖是细胞能量来源和新陈代谢的中间产物,是人体的主要供能物质。流行病学研究发现,高碳水化合物摄入量与总死亡率风险增加相关,导致代谢综合征和心血管疾病的发病率增加。高糖饮食会诱发炎症及炎症性相关疾病,如加剧炎症性肠病等。然而,高糖饮食是否影响肺间质纤维化疾病的发生发展仍不清楚。本研究拟通过利用博来霉素（Bleomycin,BLM）诱导肺纤维化动物模型和体外非活化（Latent）TGF-β诱导A549细胞转化间充质细胞模型探讨高葡萄糖（Glucose,Glu）饮食可能是肺间质纤维化的加重因素,并初步探讨其潜在的作用机制。1.葡萄糖通过促进非活化（Latent）TGF-β转化为活化TGF-β诱导A549细胞发生上皮间充质转化目的本章旨在研究不同浓度葡萄糖在Latent TGF-β诱导A549细胞发生间质转化的作用及其机制。方法取生长状态良好的A549细胞,分为正常对照组、Latent TGF-β+Glu（10m M）组、Latent TGF-β+Glu（25m M）组、Latent TGF-β+Glu（50m M）,培养24h后观察细胞形态,然后抑制氧自由基产生后,观察细胞形态变化;用Mito SOX检测A549细胞线粒体内超氧化物的量,DCFH-DA检测A549细胞内ROS的量;Western-blot法检测细胞EMT过程中E-Cadherin、N-Cadherin、CollagenⅠ、Vimentin、α-SMA、Snail和p-Samd2/3的变化;CCK8法检测不同浓度高糖对A549细胞生长状况的影响。结果（1）高浓度葡萄糖通过诱导Latent TGF-β的活化促进A549细胞发生间充质转化、迁移及增殖,葡萄糖或Latent TGF-β不能单独诱导A549细胞发生间充质转化;（2）葡萄糖诱导A549细胞线粒体及细胞内总ROS的增加;（3）当使用NAC清除ROS后,可以逆转葡萄糖+Latent TGF-β诱导A549细胞间充质转化改变;（4）抑制TGF-β受体,可以逆转葡萄糖+Latent TGF-β诱导A549细胞间充质改变;（5）葡萄糖+Latent TGF-β诱导EMT相关蛋白表达的改变;（6）葡萄糖+Latent TGF-β诱导TGF-β/Smad信号通路的的活化。小结高浓度葡萄糖通过诱导A549细胞产生氧化应激反应促进细胞内ROS的大量产生,ROS进一步激活Latent TGF-β诱导A549细胞发生上皮间充质转化。2.葡萄糖饮食对BLM诱导小鼠肺纤维化的作用目的本章旨在研究高糖饮食对BLM诱导的小鼠肺纤维化的作用及机制。方法随机将雄性C57BL/6小鼠分为4组,每组8只,分为正常对照组、BLM模型组、BLM+Glu（20%）组、Glu（20%）组。各组小鼠分别饮用含20%葡萄糖的水、普通水,连续喂养2周,第3周用2.5mg/kg BLM或生理盐水气管灌注实验小鼠,灌注后继续饮用相同的水。BLM诱导3周后,CO2处死小鼠收集实验样本并做如下实验进行肺纤维化的评价:（1）肺组织:HE和Masson染色病理切片,进行肺纤维化病理评分;用Western blot分析肺纤维化EMT相关标志蛋白的变化;用ELISA法检测肺组织TGF-β的水平;用生化试剂盒检测肺组织中MDA水平及SOD活性。（2）血浆:用ELISA法检测血浆TGF-β的水平。结果（1）高葡萄糖饮食加重肺纤维化的病理特征,促进肺纤维化标志蛋白表达,N-Cadherin、CollagenⅠ、Vimentin、α-SMA表达明显升高（P＜0.05）;上皮细胞特征消失,E-Cadherin表达明显下调（P＜0.05）;p-Smad2/3和Snail表达明显上调（P＜0.05）;（2）高葡萄糖饮食促进BLM诱导肺纤维化小鼠血浆TGF-β的上调（P＞0.05）,肺组织TGF-β表达上调（P＜0.05）;（3）高葡萄糖饮食加重了BLM诱导小鼠肺部的氧化应激反应,导致肺组织脂质过氧化代谢产物MDA产生增加（P＜0.05）,SOD清除肺组织氧自由基的能力下降（P＜0.05）。小结高葡萄糖饮食可加重BLM诱导小鼠肺纤维化,可能是高葡萄糖引起体内氧化应激反应,促发ROS的大量产生,其作用机制可能是通过ROS激活Latent TGF-β进而上调活性TGF-β的表达,激活TGF-β/Smad信号通路加剧肺纤维化的进程。3.结论本研究证实体外高葡萄糖促进Latent TGF-β诱导A549上皮间充质转化和体内高葡萄糖饮食加剧BLM诱导肺纤维化,提示高葡萄糖可能通过促进细胞内ROS的累积进而激活非活化Latent TGF-β转化为活化的TGF-β,最终加剧肺纤维化的发生发展。