磷脂酰丝氨酸暴露血小板加重心脏外科术后急性肺损伤的机制研究

The activation and injury of pulmonary vascular endothelial cells (VEC) are key step of acute lung injury (ALI) induced by cardiac surgery. Physiologically, platelet is responsible for VEC repair. However, in our pilot study we found that activated platelet with phosphate serine (PS) exposure and Caspase3 activation may induce VEC injury as well as acute lung injury. In the present study, the influence of PS+PLT on VEC PS exposure, Caspase 3 activation and apoptosis will be investigated to test the hypothesis that PS+ PLT deliver PS and activation Caspase3 to the VEC, thus induced VEC apoptosis,and aggravates acute lung injury. To study the role of PS+PLT in ALI during cardiac surgery, then PS and/or Caspase 3 will blocked in vivo after PS+PLT is injected intravenously into a ECC mice model. At last, PS+PLT will be introduced into a ECC mice model, and PS and/or Caspase 3 will be blocked. VEC apoptosis and ALI will be assessed to study the role of PS and Caspase 3 of PS+PLT in ALI. This research will provided a new interpretation to ALI after caridac surgery

肺血管内皮细胞（VEC）激活/损伤是心脏外科术后急性肺损伤（ALI）的关键环节。某些因素可刺激血小板（PLT）发生磷脂酰丝氨酸(PS)暴露和Caspase 3激活，形成PS暴露的血小板（PS+PLT）。我们的前期研究发现，发生ALI的动物体内PS+PLT明显增多，且PS+PLT能在体外诱导VEC发生凋亡。据此推测：PS+PLT能通过PS和Caspase 3诱导VEC凋亡而加重ALI。本研究拟通过探讨PS+PLT对VEC PS表达、Caspase 3活化、VEC凋亡的影响，研究PS+PLT能否将其PS、Caspase3传递至VEC，从而诱导其凋亡；通过体内阻断PS和/或Caspase 3，研究PS及Caspase3介导的ALI；通过体内给予PS+PLT，研究PS+PLT是否通过PS、Caspase 3诱导肺VEC凋亡而加重心脏外科术后ALI。本课题将为心脏外科术后ALI的机制提供新的依据。

研究背景与目的：体外循环相关急性肺损伤是导致患者心脏手术预后不良甚至死亡的重要原因。实验和临床证据表明：体外循环期间，肺血管内皮细胞损伤是导致器官衰竭，甚至死亡的主要原因。前期实验发现，血小板可能是紧急修复血管内皮层的重要成分，在体外循环后肺损伤中主要起保护作用。它通过上调膜糖蛋白GP Ib-V-IX而与损伤内皮细胞或暴露的内皮下组织迅速结合，进而完成损伤血管壁的紧急修复。因此，我们假设：体外循环后给予血小板能减轻体外循环相关急性肺损伤。 .研究内容：小鼠右颈总动脉、右颈外静脉置管以建立小鼠心脏不停跳并行体外循环模型(小鼠动-静脉部分体外转流模型)。（1）通过小鼠体外循环模型，给予血小板，并设立对照组(给以生理盐水)和空白组(N=10)。实验结束后测定血常规、动脉血气并计算氧合指数(OI)；病理染色观察小鼠肺组织病理改变；验证血小板肺保护功能。（2）通过体外循环模型，给予血小板，ELISA法检测术后小鼠血浆中肿瘤坏死因子-ɑ (TNF-ɑ)、中性粒细胞弹性蛋白酶(NE)与白细胞介素-6 (IL-6)含量；研究血小板对SIR的作用；通过测定血小板-白细胞的相互作用，以及血小板TGF-β的释放，研究血小板影响SIR的可能机制。（3）小鼠建立模型后，给予血小板，并使用替罗非班阻断血小板GPIIb-IIIa受体，探究血小板的肺保护机制。.研究结果：（1）血小板的输注能够明显改善体外循环后肺氧合指数和病理损伤评分，减轻肺损伤。（2）体外循环诱发明显的SIRS，导致血浆炎性因子NE及TNF-ɑ水平均显著增高，肺损伤增加；输注血小板能抑制血浆炎性因子NE及TNF-ɑ水平，并导致抑炎因子TGF-β水平显著增加，抑炎因子TGF-β水平与炎性因子NE及TNF-ɑ水平呈负相关，从而减轻肺损伤的严重程度。（3）替罗非班能通过阻断血小板GPIIb-IIIa受体从而阻断血小板对炎症的抑制作用，导致血浆TGF-β释放减少，而炎性因子NE、及TNF-ɑ水平显著增加；血小板GPIIb-IIIa受体是血小板-白细胞相互作用的关键蛋白。.主要结论：血小板能通过GPIIb-IIIa受体与白细胞形成白细胞血小板复合物，释放抑炎因子TGF-β抑制NE及TNF-ɑ炎症因子从而产生保护作用。这一发现为临床预防和治疗体外循环术后的肺损伤提供了新的思路和理论实验依据。