内质网应激及UPR信号通路在支气管肺发育不良中的作用及IGF-1的干预

支气管肺发育不良（BPD）是早产儿高氧、机械通气治疗的常见并发症，病因尚不明确。内质网应激（ERS）与细胞凋亡、很多疾病的发生、发展密切相关，而ERS与高氧性肺损伤的关系日益受到关注。研究表明，内质网过氧化可影响蛋白质的正确折叠，导致未折叠蛋白反应（UPR），UPR经其膜上的PERK、IRE1及ATF6等3个跨膜蛋白转导应激信号而发生反应，但是BPD中其作用机制尚不清楚。我们以往的研究和现有的文献报道提示，IGF-1对高氧性肺损伤具有保护作用。因此，本课题利用高氧性肺损伤新生大鼠模型及高氧暴露的内皮细胞和A549细胞，首先探讨ERS及UPR信号通路在BPD 中的作用及靶点；在此基础上，进一步阐明外源性IGF-1保护高氧性肺损伤中对ERS反应性信号靶点的干预作用。这将有效揭示ERS途径在高氧性BPD中的作用及分子机制，也为 IGF-1防治BPD的临床应用提供科学的理论依据。

支气管肺发育不良（Bronchopulmonary dysplasia, BPD）是早产儿高氧、机械通气治疗的常见并发症，病因尚不明确。内质网应激（endolasmic reticulum sress, ERS）与很多疾病的发生、发展密切相关，但是ERS在BPD发生发展中的作用机制尚不清楚。IGF-1作为体内重要的生长因子参与组织细胞的增殖、分化、凋亡，对机体的生长发育中起重要的调节作用。本研究（1）制备了足月新生大鼠常压高氧性肺损伤模型，观察到了高氧引起肺组织的炎症、水肿及细胞凋亡，第7天开始肺泡减少，且随着高氧时间损伤加重，电镜观察发现高氧组板层小体数量增多，核浓缩，尤其是内质网发生空泡状、脱颗粒，表明内质网应激参与高氧引起的肺组织损伤。（2）RT-PCR和Western blot结果显示，内质网应激相关因子XBP1 mRNA、IRE1、Bcl2 / BaX、Bip/GRP78、CHOP/GADD153、caspase-12等表达增高，进一步证实了高氧诱导肺组织炎症和细胞凋亡与内质网应激有关。（3）证实了腹腔注射IGF-1能减轻新生大鼠高氧性肺损伤模型肺水肿及炎症反应，能抑制高氧肺细胞凋亡。（4）在培养的A549细胞和新生大鼠高氧性肺损伤模型上，利用Western blot方法，观察到IGF-1下调ERS相关的IRE1、JNK、pJNK、CHOP蛋白表达，表明IGF-1通过ERS及其IRE1-JNK信号通路保护高氧肺损伤。（5）本研究中我们观察到高氧14天开始凋亡细胞数减少、肺纤维化加重，IGF-1抑制高氧肺细胞凋亡的同时加重肺纤维，因此初步探讨了IGF-1引起肺纤维化的机制。总之，通过本研究阐明了内质网应激途径在高氧性肺损伤发生发展中的作用及IGF-1的干预靶点，也为 IGF-1防治BPD的临床应用提供了科学的理论依据。