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本文主要从以下几方面展开论述: 第一部分:消退素D1对小鼠呼吸机相关性肺损伤炎症反应的影响 目的:建立小鼠呼吸机相关性肺损伤模型,探讨消退素D1(RvD1)对呼吸机相关性性肺损伤的影响。 方法:SPF级雄性C57BL/6小鼠56只,6-8周龄,体重20-25g,随机分为七组(n=8):(1)假手术组(Sham),进行所有手术操作,保留自主呼吸;(2)小潮气量机械通气组(LVT):潮气量6ml/kg;(3)大潮气量机械通气组(HVT):潮气量40ml/kg;(4)100ng RvD1干预组(RvD1(100)):潮气量40ml/kg,机械通气开始时腹腔注射RvD1100ng;(5)500ng RvD1干预组(RvD1(500)):潮气量40ml/kg,机械通气开始时腹腔注射RvD1500ng;(6)1000ng RvD1干预组(RvD1(1000)):潮气量20ml/kg,机械通气开始时腹腔注射RvD11000ng;(7)BOC-2加RvD1干预组(BOC+RvD1(500)),潮气量40ml/kg,机械通气开始前30min腹腔注射BOC-2(50μg/kg),机械通气开始时腹腔注射RvD1500ng。机械通气各组呼吸频率均为80次/分,机械通气时间均为4h。实验结束时查动脉血气分析,然后腹主动脉放血处死小鼠,收集支气管肺泡灌洗液(Bronchoalveolar lavage fluid,BALF)和肺组织标本。光学显微镜下观察小鼠肺组织HE染色病理变化并进行肺损伤评分;测定小鼠肺组织湿/干重比(wet/dry weight ratio,W/D);检测BALF中的总蛋白浓度;对BALF中细胞进行分类计数;ELISA法检测肺组织和BALF中肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白介素1β(IL-1β)、IL-10和单核细胞趋化蛋白-1(monocyte chemoattratctant protein-1,MCP-1)和RAGE的浓度。 结果:与Sham组比较,HVT组肺泡组织结构发生明显改变,肺损伤评分明显升高(P<0.05),动脉血氧分压(PaO2)明显降低(P<0.05),肺组织W/D比值明显升高(P<0.05),BALF中细胞总数、中性粒细胞计数、单核/巨噬细胞计数均明显增高(P<0.05),肺组织及BALF中TNF-α、IL-1β、IL-10、MCP-1和RAGE含量均明显增高(P<0.05);RvD1(100)组各检测指标较HVT组无明显变化(P>0.05);RvD1(500)组PaO2较HVT组明显升高(P<0.05),肺组织及BALF中IL-10较HVT组无明显变化(P>0.05),其它检测指标均较HVT组明显降低(P<0.05);而RvD1(1000)组各检测指标与RvD1(500)组比较均无明显差异;BOC+RvD1(500)组PaO2较RvD1(500)组明显降低(P<0.05),肺组织及BALF中IL-10较RvD1(500)组无明显变化(P>0.05),其它检测指标均较RvD1(500)组明显升高(P<0.05)。 结论:RvD1(500ng)干预可以改善小鼠机械通气肺损伤时肺组织的病变程度,抑制中性粒细胞浸润,降低肺组织促炎介质的产生和渗出。RvD1可以减轻呼吸机相关性肺损伤时肺部的炎症反应,对小鼠呼吸机相关性肺损伤具有一定的保护。 第二部分:消退素D1对小鼠呼吸机相关性肺损伤PPAR-γ/NF-κB信号通路的影响 目的:探讨RvD1是否通过过氧化物酶体增殖物激活受体γ(peroxisome proliferator-activated receptor gamma,PPAR-γ)和核因子-κB(nuclear factor-kappaB,NF-κB)信号通路,减轻小鼠呼吸机相关性肺损伤的炎症反应,发挥对肺损伤的保护作用。 方法:SPF级雄性C57BL/6小鼠32只,6-8周龄,体重20-25g,随机分成4组:(1)假手术组(Sham组),进行所有手术操作,保留自主呼吸;(2)大潮气量机械通气组(HVT组):潮气量40ml/kg;(3)RvD1干预组(RvD1组):潮气量40ml/kg,机械通气开始时腹腔注射RvD1500ng;(4)PPAR-γ拮抗剂组(GW9662+RvD1组):机械通气开始前30min腹腔注射PPAR-γ拮抗剂GW9662(1mg/kg体重),机械通气开始时腹腔注射RvD1500ng。各组机械通气呼吸频率均为80次/分,机械通气时间均为4h。实验结束后腹主动脉放血处死小鼠,收集支气管肺泡灌洗液(Bronchoalveolar lavage fluid,BALF)和肺组织标本。光学显微镜下观察小鼠肺组织HE染色病理变化并进行肺损伤评分;测定小鼠肺组织湿/干重比(wet/dry weight ratio,W/D);ELISA法检测肺组织和BALF中肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白介素1β(IL-1β)、IL-6、和RAGE的浓度。蛋白免疫印迹实验(Western Blot)法检测肺组织胞浆蛋白NF-κB抑制因子(inhibitor of kappaB,IκB-α)表达水平,肺组织胞核蛋白中NF-κB p65和PPAR-γ的表达水平。凝胶电泳迁移实验(electrophoretic mobility shift assays,EMSA)检测肺组织中NF-κB结合DNA的活性。 结果:与Sham组比较,HVT组肺泡组织结构发生明显改变,肺损伤评分明显升高(P<0.05),肺组织W/D比值明显升高(P<0.05),BALF中TNF-α、IL-1β、IL-6、和RAGE含量均明显增高(P<0.05);肺组织胞浆蛋白中IκB-α蛋白表达水平明显降低(P<0.05),胞核蛋白中NF-κB p65表达明显升高(P<0.05),PPAR-γ的表达明显降低(P<0.05);与HVT组比较,RvD1组肺损伤评分明显降低(P<0.05),肺组织W/D比值明显减小(P<0.05),BALF中TNF-α、IL-1β、IL-6、和RAGE含量均明显下降(P<0.05);肺组织胞浆蛋白中IκB-α蛋白表达水平明显升高(P<0.05),胞核蛋白中NF-κB p65表达明显下降(P<0.05),PPAR-γ的表达表达水平明显升高(P<0.05);与RvD1组比较,GW9662+RvD1组肺损伤评分明显升高(P<0.05),肺组织W/D比值明显升高(P<0.05),BALF中TNF-α、IL-1β、IL-6、和RAGE含量均明显增高(P<0.05);肺组织胞浆蛋白中IκB-α蛋白表达水平明显降低(P<0.05),胞核蛋白中NF-κB p65表达明显升高(P<0.05),PPAR-γ的表达显著降低(P<0.05)。 结论:RvD1改善了呼吸机相关性肺损伤时炎症反应,并增强了胞浆蛋白中IκB-α和胞核蛋白PPAR-γ的表达,抑制NF-κB核转位,降低了NF-κB的DNA结合活性。说明RvD1对机械通气肺损伤的保护作用至少部分是通过激活PPAR-γ进而抑制NF-κB信号转导通路实现的。 第三部分:消退素D1对小鼠呼吸机相关性肺损伤时血红素加氧酶-1表达的影响 目的:探讨RvD1对小鼠呼吸机相关性肺损伤中血红素加氧酶-1(HO-1)表达的影响及其相关作用机制。 方法:SPF级雄性C57BL/6小鼠32只,6-8周龄,体重20-25g,随机分成4组(n=8):(1)假手术组(Sham组),进行所有手术操作,保留自主呼吸;(2)大潮气量机械通气组(HVT组):潮气量40ml/kg;(3)RvD1干预组(RvD1组):潮气量40ml/kg,机械通气开始时腹腔注射RvD1500ng;(4)HO-1拮抗剂锌原卟啉+消退素D1组(ZnPP+RvD1组)机械通气开始前30min腹腔注射HO-1拮抗剂ZnPP(10mg/kg),其余处理同RvD1组。各组机械通气呼吸频率均为80次/分,机械通气时间均为4h。实验结束后腹主动脉放血处死小鼠,收集支气管肺泡灌洗液(Bronchoalveolar lavage fluid,BALF)和肺组织标本。光学显微镜下观察小鼠肺组织HE染色病理变化并进行肺损伤评分;ELISA法检测BALF中IL-1β、TNF-α、HMGB1及RAGE含量;Western-blot法测定肺组织HO-1表达。 结果:与Sham组比较,HVT组小鼠肺泡灌洗液中性粒细胞计数和IL-1β、TNF-α、HMGB1及RAGE含量明显增加,肺损伤评分显著增高(P<0.01);与VILI组比较,RvD1组小鼠肺泡灌洗液中性粒细胞计数和IL-1β、TNF-α、HMGB1及RAGE含量明显减少,肺损伤评分显著降低,HO-1表达明显上调(P<0.01);与RvD1组比较,ZnPP+RvD1组小鼠肺泡灌洗液中性粒细胞计数和IL-1β、TNF-α、HMGB1及RAGE含量明显增加,肺损伤评分显著增高,HO-1表达明显下调(P<0.01)。 结论:消退素D1对小鼠呼吸机相关性肺损伤有一定保护作用,这与其激活过氧化物酶体增殖物激活受体γ从而诱导血红素加氧酶-1表达上调有关。