可溶性CD40配体与内皮型一氧化氮合酶在输血相关急性肺损伤发病机制中的机理研究

Transfusion-related acute lung injury (TRALI) is a serious blood transfusion complication with high mortality, which is characterized by the acute onset of non-cardiogenic pulmonary edema and hypoxemia following transfusion of blood products within 6 hours. The pathogenesis of TRALI has not yet been fully elucidated. Existing research has confirmed soluble CD40 ligand (sCD40L) plays a key role in TRALI pathogenesis, while studies of other types of lung injury have prompted the protective effect of endothelial nitric oxide synthase (eNOS). Studies also have shown that for the other pathophysiology process other than lung injury, sCD40L could regulate eNOS expression through certain microRNAs. However, so far no studies have pointed out the regulatory relationship between sCD40L and eNOS in the pathogenesis of TRALI. This study is intended to establish the TRALI rat model using the trauma -- blood loss -- massive blood transfusion method, and to validate the relationship among transfusion, sCD40L and eNOS in this model for the first time. Also, this study is aimed to find out and verify the specific microRNA(s) related with sCD40L which may regulate eNOS directly in human pulmonary microvascular endothelial cells (HPMECs). The study is going to first set forth the regulatory relationship among sCD40L, related specific microRNA(s), and eNOS in HPMECs, thus revealing the role of sCD40L in the pathogenesis of TRALI, and providing a theoretical basis for the prevention and treatment of TRALI.

输血相关急性肺损伤（TRALI）指输入血制品后以急性非心源性肺水肿和低氧血症为表现的临床综合征，是输血的严重并发症。现有研究证实可溶性CD40配体（sCD40L）在TRALI发病中起关键作用，其他肺损伤研究中提示内皮型一氧化氮合酶（eNOS）有保护作用；有关其他病理生理学过程的研究表明sCD40L和eNOS之间的调控关系。本研究拟应用创伤-失血-大量输血方法建立TRALI大鼠模型，首次在其中验证输血、sCD40L、eNOS之间的调控关系。并将在人肺血管内皮细胞（HPMECs）中筛选可直接调控eNOS的sCD40L相关特异性miRNA并进行功能验证，首次在HPMEC中阐明sCD40L、相关特异性miRNA、eNOS之间的调控关系，揭示sCD40L在TRALI发病机制中的作用机理，为其预防和治疗提供理论基础。

输血相关急性肺损伤（transfusion related acute lung injury, TRALI）是指输入血液或血制品后6 h内发生的以低氧血症和急性非心源性肺水肿为主要表现的临床综合征，起病急，病情重，病死率高，已成为输血导致死亡的主要原因之一，但其具体的病理生理学机制尚未完全阐明。本研究在TRALI动物模型的建立及TRALI发生的机制研究中进行了探索。研究工作主要包括两方面：1、应用创伤-失血-大量输血方法建立TRALI大鼠模型，并在其中验证输血与可溶性CD40配体（sCD40L）及内皮型一氧化氮合酶（eNOS）之间的关系。2、在人肺血管内皮细胞（HPMECs）中考察了sCD40L与eNOS之间调控关系，针对可能参与sCD40L与eNOS调控的miRNA并进行了筛选及验证。主要结果及科学意义包括：1、通过创伤-失血-大量输血的方法成功建立了TRALI动物模型并通过大鼠肺组织病理学、BALF蛋白漏出量及EBD漏出量的检测证实了肺水肿的发生，验证了建模成功。该方法较传统规的腹腔注射脂多糖（LPS）的化学诱导建模法更好地模拟了临床TRALI发生的病理生理过程，更符合临床实际情况。而与国际同行之前应用以失血-输血为基础的模型相比，本模型在麻醉方法、手术创伤后恢复等方面进行了优化，简化了建模方法，缩短了手术创伤后大鼠恢复时间短，建模效率高。2、在该模型中，通过检测库存血及TRALI大鼠血浆中sCD40L含量结果显示，库存血中sCD40L含量随存储时间的延长而增加（P<0.05）；且TRALI大鼠血浆中sCD40L含量明显增加（P<0.05），肺组织eNOS表达量较正常对照组显著降低（P＜0.05）。提示sCD40L在TRALI发生发展中的作用具有一定作用，而eNOS则可能对TRALI的发生有一定的保护性意义。3、在HPMECs中的研究结果显示不同浓度的sCD40L处理后的HPMECs的eNOS表达水平并无差异。而对可能调控eNOS表达的相关microRNA（ miR-125a，miR-214，miR-185，miR-150，miR-155）的RT-PCR则显示这几个重点关注的miRNA表达水平在对照组和不同浓度sCD40L处理后的HPMECs中的表达无统计学差异。提示sCD40L可能不能通过eNOS蛋白通路及前述microRNA影响HPMECs损伤。