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目的:明确肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor,TNF-α)对肺上皮A549细胞中基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinases,MMPs)和金属蛋白酶组织抑制剂(tissue inhibitors of metalloproteinases,TIMPs)家族基因表达的影响,初步探讨晚期糖基化终末产物受体(receptor for advanced glycation end products,RAGE)在肺上皮细胞炎性损伤后细胞外基质(extracellular matrix,ECM)代谢中的作用及机制,为靶向调控急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome,ARDS)病程中ECM重塑提供实验基础。方法:(1)通过MTT实验检测1ng/m L、10 ng/m L和50ng/m L TNF-α对A549细胞增殖活力的影响;(2)采用10ng/m L TNF-α诱导A549细胞构建ARDS体外模型,应用实时荧光定量聚合酶链式反应(quantitative real-time polymerase chain reaction,q RT-PCR)检测白介素-8(interleukin-8,IL-8)基因的表达情况;(3)通过q RT-PCR检测TNF-α对A549细胞中RAGE以及MMPs和TIMPs家族系列因子的m RNA表达水平的影响;(4)通过western blot、ELISA检测TNF-α对A549细胞RAGE、MMPs和TIMPs家族蛋白以及NF-κB信号通路的影响;(5)利用si RNA敲低A549细胞中RAGE基因,检测敲低RAGE基因对MMP-2、MMP-3、MMP-9蛋白表达和NF-κB磷酸化水平的影响。结果:(1)50ng/m L TNF-α能显著抑制肺上皮A549细胞的活力(P<0.05),而1ng/m L和10ng/m L TNF-α对A549细胞活力无明显影响(P>0.05)。(2)10ng/m L TNF-α可诱导细胞中RAGE、IL-8基因m RNA水平的升高(P<0.01)。(3)与正常对照组比较,TNF-α处理组MMPs家族中MMP-1、MMP-2、MMP-3、MMP-7、MMP-9、MMP-10、MMP-12、MMP-13、MMP-14、MMP-15、MMP-16、MMP-19、MMP-25和MMP-27 m RNA转录水平明显升高(P<0.05或P<0.01),而MMP-17和MMP-28 m RNA转录水平明显降低(P<0.05或P<0.01),TIMPs家族中TIMP-1和TIMP-2的m RNA表达上调(P<0.01),TIMP-3和TIMP-4的m RNA表达下调(P<0.01);同时,TNF-α能显著提高A549细胞内RAGE、MMP-2、MMP-3、TIMP-2蛋白表达水平(P<0.05或P<0.01),促进MMP-9、TIMP-1蛋白的表达和分泌(P<0.05或P<0.01),降低TIMP-3和TIMP-4蛋白表达水平。(4)TNF-α可激活肺上皮A549细胞中NF-κB p65信号通路,且这种作用能被通路抑制剂BMS-345541所阻断;而敲低RAGE基因亦可以影响NF-κB p65的磷酸化,并抑制MMP-2、MMP-3、MMP-9蛋白的表达。结论:TNF-α可诱导肺上皮A549细胞产生炎症反应,并使ECM代谢的关键基因MMPs/TIMPs表达谱改变。RAGE可通过调控MMPs/TIMPs参与肺上皮A549细胞炎症应答中ECM代谢过程,其机制可能与NF-κB p65信号通路的激活有关。