機械牽張對肺血管內(nèi)皮炎癥反應、通透性的影響及作用機制研究.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,機械通氣是此類呼吸危重癥的重要支持手段之一。但呼吸機的應用也可能會導致或加重肺損傷,即呼吸機相關性肺損傷(ventilator-induced lung injury,VILI),且與之相關的死亡率高達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)生機制仍然不十分明確,故進一步研究VILI的發(fā)生機制,對防治VILI有著重要的臨床意義。
　　既往的研究表明除肺泡上皮細胞之外肺血管內(nèi)皮細胞也是VILI發(fā)病機制中重要的靶細胞之一,目前的研究大部分局限于對肺泡上皮的探討,對肺血管內(nèi)皮的研究則相對缺乏,深入探索肺動脈內(nèi)皮細胞(human pulmonary artery endothelial cell,HPAEC)及肺微血管內(nèi)皮細胞(human pulmonary

3、microvascular endothelial cell,HPMVEC)在機械牽張過程中所產(chǎn)生的炎癥反應、通透性的變化以及其中的調(diào)節(jié)機制,可以進一步豐富對VILI發(fā)病機理的認識,從而在分子層面對VILI的防治提供新的線索。
　　目的：
　　觀察機械牽張力對人肺動脈內(nèi)皮細胞(HPAEC)及肺微血管內(nèi)皮細胞(HPMVEC)炎癥反應、通透性的影響,以及研究其中涉及的分子機制,并對比兩種細胞對機械牽張力反應的差異性,以探討VIL

4、I的發(fā)病機制,為進一步防治VILI提供理論依據(jù)。
　　方法：
　　1.采用機械牽張裝置Flexcell FX-5000T對HPAEC細胞和HPMVEC細胞以0.5Hz頻率施加10%或20%牽張應力牽張3h、6h、12h和24h,應用qRT-PCR、ELISA以及Western Blot方法檢測機械牽張前后IL-6、IL-8、MCP-1、ICAM-1和VCAM-1等指標的基因和蛋白的表達變化情況。
　　2.采用細胞動態(tài)分

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

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

7、而對HPAEC細胞IL-6的表達無影響;同時機械牽張可上調(diào)HPAEC細胞ICAM-1和VCAM-1的表達,但會下調(diào)HPMVEC細胞ICAM-1和VCAM-1的表達。
　　2.細胞動態(tài)分析儀法以及Transwell小室/異硫氰酸熒光素(FITC)-白蛋白法均證實機械牽張會導致肺血管內(nèi)皮通透性增高。
　　3.機械牽張對HPAEC和HPMVEC通透性關鍵蛋白VE-cadherin都有下調(diào)作用;機械牽張會下調(diào)HPAEC通透性關鍵蛋白

8、Claudin-5的表達,而對HPMVEC Claudin-5表達無明顯影響;同時機械牽張會下調(diào)HPMVEC通透性關鍵蛋白Caveolin-1的表達,而對HPAEC Caveolin-1表達無明顯影響。
　　結(jié)論：
　　1.機械牽張可上調(diào)HPAEC和HPMVEC細胞炎癥因子的表達,且對這兩種細胞的炎癥反應程度有差異性。
　　2.機械牽張會導致肺血管內(nèi)皮通透性增高,這種增高可能是通過下調(diào)內(nèi)皮細胞通透性關鍵蛋白VE-cad