摘要:
目的 探讨机械通气促进肺成纤维细胞活化及肺纤维化的机制,明确乳酸-转化生长因子-β1(transforming growth factor-β1,TGF-β1)途径在该过程中的作用. 方法 ①将C57BL/6小鼠采用随机数字表法分为假手术组(Sham组)和机械通气组(MV组),每组12只,其中Sham组仅行麻醉插管处理并保持自主呼吸,MV组采用20 ml/kg潮气量和70次/min通气频率行单次2h机械通气,观察7d后取材.采用H-E染色、Masson染色观察肺组织的损伤程度和纤维化程度,采用Western blot 法检测肺组织Ⅰ型胶原蛋白α1链(collagen type Ⅰ alpha 1 chain,COL1A1)、α平滑肌肌动蛋白(α-smooth muscle actin,α-SMA)和TGF-β1的蛋白表达情况,采用比色法检测小鼠肺泡灌洗液(bronchial alveolar lavage fluid,BALF)和血清的乳酸浓度.②将人胚肺成纤维细胞MRC-5采用随机数字表法分为4组(每组3个孔):PBS对照组(Con组)、1 mmol/L乳酸组(Lac1组)、10 mmol/L乳酸组(Lac10组)和20 mmol/L乳酸组(Lac20组),于乳酸刺激MRC-5细胞24 h后采用ELISA法检测细胞培养上清液中TGF-β1含量,同时采用细胞免疫荧光观察α-SMA的表达情况;于乳酸刺激MRC-5细胞72 h后采用Western blot法检测不同分组细胞COL1A1和α-SMA的表达情况,并通过ELISA法检测细胞培养上清液Ⅰ型前胶原羧基肽(procollagen type Ⅰ carboxyl peptide,PICP)的含量变化.③另取MRC-5细胞采用随机数字表法分为3组(每组3个孔):PBS对照组(Con组)、20 mmol/L乳酸组(Lac2.组)和20 mmol/L乳酸+TGF-β1受体抑制剂(SB431542)组(Lac20+SB组),处理24h后采用Western blot法检测不同分组细胞COL1A1和α-SMA的表达情况. 结果 ①与Sham组比较,MV组小鼠肺泡间隔增厚、胶原蛋白沉积、肺纤维化程度加重,伴有COL1A1、α-SMA和TGF-β1表达水平升高(P<0.05),血清和BALF乳酸浓度升高(P<0.05).②与Con组比较,Lac10组和Lac20组细胞培养上清液中TGF-β1、PICP含量升高(P<0.05),细胞中COL1A1和α-SMA表达水平升高(P<0.05),免疫荧光观察到α-SMA在细胞内表达增多(P>0.05).③与Lac20组比较,Lac20+SB组细胞COL1A1和α-SMA表达水平降低(P<0.05). 结论 机械通气可以通过乳酸-TGF-β1途径活化肺成纤维细胞,引起胶原蛋白分泌,促进机械通气相关性肺纤维化进程.