新型气体信号分子硫化氢在大鼠肺缺血再灌注损伤中的作用及其机制探讨

发布时间：2020-05-11 00:01

【摘要】： 背景:肺缺血再灌注(ischemia-reperfusion injury, I/R)损伤是肺移植、心肺移植或肺血栓动脉内膜剥脱术的主要并发征,主要表现为再灌注后非特异的肺泡损伤、低氧、肺水肿等,严重病例可发展至ARDS,其发病机制尚不完全清楚。近年证实内源性硫化氢(hydrogen sulfide,H_2S)具有扩张血管,抑制血管平滑肌增殖和抗氧化应激等多种生物学效应,对肺循环的结构和功能具有重要的调节作用,广泛参与博来霉素诱发的肺间质纤维化、油酸所致的急性肺损伤、慢性阻塞性肺疾病(COPD)以及哮喘等肺部疾病发病的调节;在心脏I/R损伤中具有保护性作用。内源性胱硫醚-γ-裂解酶(cystathionine-γ-lyase, CSE)/H_2S系统是否参与肺I/R损伤病理生理过程尚不清楚。目的:在离体大鼠I/R损伤模型上,观察内源性CSE/H_2S通路的变化以及应用外源性补充H_2S治疗对I/R损伤的影响;离体观察H_2S对人II型肺泡细胞活力的影响,以探讨内源性CSE/H_2S系统在I/R损伤发病中的病理生理意义及其可能的作用机制。方法:(1)雄性Wistar大鼠49只,随机分为对照组(CON组)、I/R组、I/R+炔丙基甘氨酸(propargylglycine,PPG)干预组(2mmol/L)、I/R+H_2S干预组(50umol/L和100umol/L)、I/R+正铁血红素(Hemin)干预组(术前24小时腹腔注射Hemin 75umol/kg)和单纯H_2S灌注组(100umol/L);记录各组灌流液速率变化反映肺血管阻力变化,测定肺湿重/干重(W/D)比、肺顺应性,肺组织病理改变,反应肺损伤程度;测定对照组及I/R组肺组织H_2S含量及CSE活性、CSE蛋白表达变化,测定各组肺组织丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(CAT)活性及肺组织抑制超氧阴离子(O_2~((.|-)) )生成能力,反应I/R后肺氧化应激变化。(2)A549细胞分别于含30 umol/L、50 umol/L、100 umol/L、200 umol/L、500 umol/L、1000 umol/L NaHS的培养基中培养24小时,分别测定MTT,计算细胞活力。结果:(1)与CON组相比,I/R组肺组织H_2S含量及CSE活性显著升高(均P0.05),而CSE蛋白表达无明显变化;与CON组相比,I/R组肺组织损伤明显,肺再灌注速率降低、肺血管阻力升高、肺组织W/D比值升高、肺顺应性降低;与I/R组相比,PPG干预组肺损伤进一步加重,而H_2S干预组肺组织损伤明显减轻,肺再灌注速率升高、肺血管阻力降低、肺组织W/D比值降低,肺顺应性升高;与I/R组相比,Hemin干预组肺损伤亦明显减轻。与CON组相比较,I/R组肺组织MDA含量升高,而SOD活性、CAT活性及抑制O_2~((.|-))生成能力均明显降低;与I/R组相比较,PPG干预组肺组织MDA含量进一步升高,而H_2S干预组肺组织MDA含量降低,SOD、CAT活性及抑制O_2~((.|-))生成能力明显升高,Hemin干预组肺组织MDA含量亦降低,SOD活性明显升高。与CON组相比,单纯H_2S组无明显肺损伤,肺组织MDA含量、SOD和CAT活性、抑制O_2~((.|-))生成能力均无明显变化。(2)低浓度NaHS(30～200 umol/L)对细胞活力无明显影响,而高浓度NaHS(500～1000 umol/L)明显抑制细胞活力。结论:CSE/H_2S通路参与肺I/R损伤的内源性防御体系,干预肺CSE/H_2S通路,与干预Heme/CO通路相似,是防治肺I/R损伤的新靶点。
【学位授予单位】：北京大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：R563

【参考文献】