NMDA受体激活在新生儿高氧后肺纤维增生中的作用及机制研究

吸入高浓度氧气是新生儿支气管肺发育不良（BPD）的重要原因，肺纤维化是BPD的主要表现之一。NMDAR是谷氨酸受体的重要亚型，其过度激活可导致神经细胞的损伤。前期试验证实NMDAR在长期持续高氧诱导的新生大鼠急性肺损伤中发挥重要作用。本项目将在短期高氧致新生大鼠肺纤维化动物模型基础上观察高氧时及高氧后阻断NMDAR对肺纤维化的抑制作用，论证高氧通过激活新生肺组织NMDAR参与肺纤维化的发生。同时离体观察高氧诱导新生大鼠肺成纤维细胞NMDAR激活后细胞功能的改变，以及NMDA对人胎肺成纤维细胞功能的影响,论证肺成纤维细胞NMDA受体激活在高氧致新生动物肺纤维化中起有重要的作用。还观察了NMDAR激活后人胚肺成纤维细胞Ca++内流及ERK磷酸化的变化，探索肺成纤维细胞NMDAR激活后细胞表型及功能改变的细胞信号转导通路。分别在整体及细胞分子水平为临床上新生儿BPD的防治提供新的思路和治疗靶点。

新生动物生后高氧气暴露导致的肺纤维化是生后支气管肺发育不良（BPD）发生发展的重要原因之一。以往研究主要关注长期（7天以上）高氧暴露对新生动物BPD发生发展的影响。本研究于国内外首次建立新生动物生后短期高氧（生后1～3天）可致生后肺纤维增生大鼠模型，表明新生动物生后短期高氧暴露即可导致生后肺纤维化的形成。并进一步发现NMDA受体拮抗剂MK-801不但可以通过减轻急性高氧所致肺急性炎症损伤进而抑制高氧后所致的大鼠肺纤维增生的发生，还可以通过抑制NMDA受体激活直接抑制高氧后所致肺纤维增生的发生与发展。同时，本研究还首次在细胞水平证实人胎肺成纤维细胞及新生大鼠肺成纤维细胞均存在NMDAR表达。分别发现：①NMDA及高氧均可导致肺成纤维细胞NMDAR亚基表达的上调，②NMDAR激活可导致人胎肺成纤维细胞增殖增加及胶原表达与分泌增多、胶原降解减少，③阻断NMDAR可抑制高氧诱导新生大鼠肺成纤维细胞表型转化。本研究还探讨了肺成纤维细胞NMDAR激活后的细胞信号转导通路，首次发现ERK1/2磷酸化是NMDAR激活后成纤维细胞功能改变的下游信号通路。在分子水平初步阐明NMDAR激活后促进肺内成纤维细胞增生和细胞外基质沉积的分子机制。本研究首次建立新生大鼠生后短期高氧致生后肺纤维增生模型，并分别在整体和细胞分子水平观察了肺成纤维细胞NMDAR激活在高氧后所致肺纤维化和肺功能损伤发生发展中的作用。不但具有重要的理论创新，还扩展了NMDA受体拮抗剂的应用范围，在新生儿BPD及其它肺纤维化的防治上具有较强的潜在临床应用前景。