機(jī)械牽張對(duì)肺血管內(nèi)皮炎癥反應(yīng)、通透性的影響及作用機(jī)制研究.pdf

1、背景：
　　急性呼吸窘迫綜合癥(acute respiratory distress syndrome,ARDS)是ICU病房中發(fā)病率及病死率較高的疾病,機(jī)械通氣是此類呼吸危重癥的重要支持手段之一。但呼吸機(jī)的應(yīng)用也可能會(huì)導(dǎo)致或加重肺損傷,即呼吸機(jī)相關(guān)性肺損傷(ventilator-induced lung injury,VILI),且與之相關(guān)的死亡率高達(dá)34～60％。VILI的主要特征為肺泡上皮和肺血管內(nèi)皮通透性的增高以及肺部炎癥

2、的發(fā)生,其具體發(fā)生機(jī)制仍然不十分明確,故進(jìn)一步研究VILI的發(fā)生機(jī)制,對(duì)防治VILI有著重要的臨床意義。
　　既往的研究表明除肺泡上皮細(xì)胞之外肺血管內(nèi)皮細(xì)胞也是VILI發(fā)病機(jī)制中重要的靶細(xì)胞之一,目前的研究大部分局限于對(duì)肺泡上皮的探討,對(duì)肺血管內(nèi)皮的研究則相對(duì)缺乏,深入探索肺動(dòng)脈內(nèi)皮細(xì)胞(human pulmonary artery endothelial cell,HPAEC)及肺微血管內(nèi)皮細(xì)胞(human pulmonary

3、microvascular endothelial cell,HPMVEC)在機(jī)械牽張過(guò)程中所產(chǎn)生的炎癥反應(yīng)、通透性的變化以及其中的調(diào)節(jié)機(jī)制,可以進(jìn)一步豐富對(duì)VILI發(fā)病機(jī)理的認(rèn)識(shí),從而在分子層面對(duì)VILI的防治提供新的線索。
　　目的：
　　觀察機(jī)械牽張力對(duì)人肺動(dòng)脈內(nèi)皮細(xì)胞(HPAEC)及肺微血管內(nèi)皮細(xì)胞(HPMVEC)炎癥反應(yīng)、通透性的影響,以及研究其中涉及的分子機(jī)制,并對(duì)比兩種細(xì)胞對(duì)機(jī)械牽張力反應(yīng)的差異性,以探討VIL

4、I的發(fā)病機(jī)制,為進(jìn)一步防治VILI提供理論依據(jù)。
　　方法：
　　1.采用機(jī)械牽張裝置Flexcell FX-5000T對(duì)HPAEC細(xì)胞和HPMVEC細(xì)胞以0.5Hz頻率施加10%或20%牽張應(yīng)力牽張3h、6h、12h和24h,應(yīng)用qRT-PCR、ELISA以及Western Blot方法檢測(cè)機(jī)械牽張前后IL-6、IL-8、MCP-1、ICAM-1和VCAM-1等指標(biāo)的基因和蛋白的表達(dá)變化情況。
　　2.采用細(xì)胞動(dòng)態(tài)分

5、析儀以及Transwell小室/異硫氰酸熒光素(FITC)-白蛋白法對(duì)機(jī)械牽張后的HPAEC細(xì)胞和HPMVEC細(xì)胞進(jìn)行監(jiān)測(cè),檢測(cè)機(jī)械牽張對(duì)HPAEC細(xì)胞和HPMVEC細(xì)胞通透性的改變情況。
　　3.采用機(jī)械牽張裝置Flexcell FX-5000T對(duì)HPAEC細(xì)胞和HPMVEC細(xì)胞以0.5Hz頻率施加10%或20%牽張應(yīng)力牽張1h、2h、4h和6h,應(yīng)用qRT-PCR方法檢測(cè)機(jī)械牽張前后內(nèi)皮通透性關(guān)鍵蛋白VE-cadherin、C

6、laudin-5和Caveolin-1mRNA的表達(dá)變化情況;以0.5Hz頻率施加10%或20%牽張應(yīng)力牽張3h、6h、12h和24h,應(yīng)用Western Blot方法檢測(cè)機(jī)械牽張前后內(nèi)皮通透性關(guān)鍵蛋白VE-cadherin、Claudin-5和Caveolin-1蛋白含量的表達(dá)變化情況。
　　結(jié)果：
　　1.機(jī)械牽張可上調(diào)HPAEC和HPMVEC細(xì)胞IL-8和MCP-1的表達(dá);機(jī)械牽張可上調(diào)HPMVEC細(xì)胞IL-6的表達(dá),

7、而對(duì)HPAEC細(xì)胞IL-6的表達(dá)無(wú)影響;同時(shí)機(jī)械牽張可上調(diào)HPAEC細(xì)胞ICAM-1和VCAM-1的表達(dá),但會(huì)下調(diào)HPMVEC細(xì)胞ICAM-1和VCAM-1的表達(dá)。
　　2.細(xì)胞動(dòng)態(tài)分析儀法以及Transwell小室/異硫氰酸熒光素(FITC)-白蛋白法均證實(shí)機(jī)械牽張會(huì)導(dǎo)致肺血管內(nèi)皮通透性增高。
　　3.機(jī)械牽張對(duì)HPAEC和HPMVEC通透性關(guān)鍵蛋白VE-cadherin都有下調(diào)作用;機(jī)械牽張會(huì)下調(diào)HPAEC通透性關(guān)鍵蛋白

8、Claudin-5的表達(dá),而對(duì)HPMVEC Claudin-5表達(dá)無(wú)明顯影響;同時(shí)機(jī)械牽張會(huì)下調(diào)HPMVEC通透性關(guān)鍵蛋白Caveolin-1的表達(dá),而對(duì)HPAEC Caveolin-1表達(dá)無(wú)明顯影響。
　　結(jié)論：
　　1.機(jī)械牽張可上調(diào)HPAEC和HPMVEC細(xì)胞炎癥因子的表達(dá),且對(duì)這兩種細(xì)胞的炎癥反應(yīng)程度有差異性。
　　2.機(jī)械牽張會(huì)導(dǎo)致肺血管內(nèi)皮通透性增高,這種增高可能是通過(guò)下調(diào)內(nèi)皮細(xì)胞通透性關(guān)鍵蛋白VE-cad