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目的:建立急性低氧肺损伤大鼠模型,探讨SD大鼠在模拟高原低氧急性肺损伤过程中NALP3炎性体信号通路及相关因子AQP-1、AQP-4的变化,阐明AQP-1、AQP-4、IL-1β、NALP3在急性低氧肺损伤发病机制中的作用。方法:将60只健康SD大鼠随机分为对照组、高原低氧1d组、2d组、3d组、5d组、7d组。对照组大鼠在兰州大学医学院取材,将实验组大鼠置于低压氧舱,模拟海拔5000 m高度(氧浓度:14.16%)。分别于1d、2d、3d、5d、7d后各选取1组10只,称重后用2.5%戊巴比妥麻醉(0.2ml/100g)。打开腹腔,抽取腹主动脉血,血气分析仪检测各组大鼠动脉血气;抽取下腔静脉静脉血,Elisa法检测各组大鼠血清IL-1β水平;打开胸腔,取大鼠右肺中叶组织,分别用于以下检测:用电子天平称量肺组织湿干重,并计算湿/干比值;显微镜下观察肺组织形态结构变化并用Smith评分法对实验各组肺组织进行病理评分;透射电镜下观察肺组织超微结构的变化;免疫组织化学方法检测肺组织NALP3、caspase-1、IL-1β蛋白表达与分布并进行半定量分析;Western-blot方法和免疫组织化学方法检测各组大鼠AQP-1、AQP-4的蛋白表达及分布。结果:1.血气分析结果:与对照组比较,低氧1d、2d、3d、5d、7d组pH、PaO2下降(P<0.05),PaCO2上升(P<0.05);3d组pH、PaO2最低,PaCO2最高,(P<0.05)。2.肺组织湿重/干重(W/D)比值:与对照组肺组织比较,低氧1d、2d、3d、5d、7d组W/D升高,3d组最高;低氧组与对照组比较,3d组与1d、2d、5d、7d组比较(P<0.05)。3.光镜下观察:与正常组相比,低氧组肺组织出现肺泡壁增厚,毛细血管扩张充血,大量炎性细胞和红细胞渗出等ALI的病理改变。肺组织病理评分低氧各组均高于对照组(P<0.05),3d组最高(P<0.05)。4.超微结构观察:与正常组相比,低氧组肺泡Ⅱ型上皮细胞内有空泡,肺泡腔内较多巨噬细胞。5.免疫组化结果:低氧各组大鼠NALP3、caspase-1、IL-1β的表达均高于对照组,3d达到高峰,之后下降(P<0.05)。6.Western-blot和免疫组化结果:与正常对照组相比,低氧各组大鼠肺组织中AQP-1蛋白表达量均下降,3d组最低(P<0.05),之后上升,差异均有统计学意义。AQP4在各组的表达未见明显变化(P>0.05)。7.Elisa结果:低氧各组血清IL-1β水平高于对照组(P<0.05),3d组最高(P<0.05)。8.相关性分析:NALP3、caspase-1、IL-1β的半定量结果与肺损伤程度呈正相关(r=0.88,p=0.01;r=0.90,p=0.01;r=0.84,p=0.01);AQP-1与肺损伤程度呈负相关(r=﹣0.80,p=0.01);AQP-1与IL-1β呈负相关(r=﹣0.77,p=0.01)。结论:1.低压氧舱模拟5000米海拔(氧浓度:14.16%,温度:21-24℃,湿度:50%)1d即可造成大鼠急性肺损伤,至3d时变化最为明显。2.低氧引起的急性肺损伤形成过程中,NALP3表达增加,caspase-1活化,促使IL-1β的表达增加,导致AQP-1表达降低,造成水的转运障碍,使肺内含水量增多。因此,NALP3-Caspase-1-IL-1β信号通路及AQP-1可能参与了低氧引起的急性肺损伤的病理过程。3.AQP-4可能不参与高原低氧急性肺损伤的的形成过程。