机械通气诱导内质网应激促进机械通气相关性肺纤维化的机制研究

作者：汤日; 冯金华; 梅舒雅; 徐侨翌; 周洋; 邢顺鹏; 皋源; 何征宇; 张志贇^*

来源：中华危重病急救医学, 2023, 35(11).

• 机械通气
• 肺纤维化
• 内质网应激
• 血管紧张素受体1

目的通过动物实验探讨机械通气(MV)诱导内质网应激(ERS)促进机械通气相关性肺纤维化(MVPF)的机制, 明确血管紧张素受体1(AT1R)通路在该过程中的重要作用。方法将C57BL/6小鼠按随机数字表法分为对照组(Sham组)、MV组、AT1R敲减组(AT1R-shRNA组)、AT1R敲减+MV组(MV+AT1R-shRNA组), 每组6只。MV组和MV+AT1R-shRNA组小鼠气管插管后MV 2 h(参数设置:呼吸频率70次/min, 潮气量20 mL/kg, 吸入氧浓度0.21)以建立MVPF动物模型;Sham组和AT1R-shRNA组小鼠气管插管后自主呼吸。AT1R-shRNA组和MV+AT1R-shRNA组小鼠于制模前1个月经气管注射AT1R-shRNA-腺相关病毒悬液以抑制肺组织内AT1R基因表达。分别用免疫荧光和蛋白质免疫印迹试验(Western blotting)检测肺组织AT1R、ERS标志性蛋白免疫球蛋白重链结合蛋白(BIP)、蛋白质二硫键异构酶(PDI), 以及纤维化标志性蛋白Ⅰ型胶原蛋白(COL1A1)、α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)的表达情况;苏木素-伊红(HE)染色评估肺损伤情况, Masson染色评估肺纤维化程度。结果与Sham组相比, MV组小鼠肺纤维化程度和肺损伤情况显著, 肺组织AT1R、BIP、PDI、COL1A1、α-SMA蛋白表达水平明显升高(AT1R/β-actin:1.40±0.02比1, BIP/β-actin:2.79±0.07比1, PDI/β-actin:2.07±0.02比1, COL1A1/α-Tubulin:2.60±0.15比1, α-SMA/α-Tubulin:2.80±0.25比1, 均P<0.01), 肺组织内E-cad+/AT1R+和E-cad+/BIP+细胞数量增加, COL1A1和α-SMA荧光强度增强。与MV组相比, MV+AT1R-shRNA组小鼠肺纤维化程度和肺损伤情况显著缓解, 肺组织AT1R、BIP、PDI、COL1A1、α-SMA蛋白表达水平明显下降(AT1R/β-actin:0.53±0.03比1.40±0.02, BIP/β-actin:1.73±0.15比2.79±0.07, PDI/β-actin:1.04±0.07比2.07±0.02, COL1A1/α-Tubulin:1.29±0.11比2.60±0.15, α-SMA/α-Tubulin:1.27±0.10比2.80±0.25, 均P<0.01), 肺组织内E-cad+/AT1R+和E-cad+/BIP+细胞数量减少, COL1A1和α-SMA荧光强度减低。AT1R-shRNA组各指标与Sham组比较差异均无统计学意义。结论 MV可上调肺泡上皮细胞AT1R表达, 活化AT1R通路而诱导ERS, 促进MVPF进程。

• 单位
  上海交通大学医学院附属仁济医院