TRPV4通道在急性肺损伤中的作用及其机制的研究

急性肺损伤(ALI)至今仍是导致危重病患死亡的主要原因之一,目前治疗效果欠佳。前期研究中，我们发现单纯ALI刺激或合并高潮气量辅助呼吸导致的肺部病理改变在trpv4基因敲除小鼠中均明显减轻，且trpv4基因、蛋白在ALI小鼠肺表达显著上调，因此我们推测TRPV4 通道在ALI病程中有重要作用。本研究旨在通过结合特有的活体小鼠肺显微镜、显影光谱测定肺毛细血管氧饱和度法及荧光显影等技术，在正常及trpv4基因敲除小鼠中，运用活体、离体ALI模型，分别从机体整体机能、肺局部功能以及细胞分子生物学角度，对TRPV4在ALI病理过程中的作用及其调控机制进行研究，以验证我们关于TRPV4通过调控细胞内钙离子，影响肺内皮细胞P选择素胞外表达，调节中性粒细胞在肺血管中聚集、黏附和激活，进而调节ALI发展的设想，从而为阐释ALI的发病机制提供新的思路，并为治疗这一疾病提供新的靶点。

急性肺损伤(ALI)至今仍是导致危重病患死亡的主要原因之一,目前治疗效果欠佳。在本研究中，运用活体、离体ALI 模型，分别从机体整体机能、肺局部功能以及细胞分子生物学角度，对TRPV4 在ALI 病理过程中的作用及其调控机制进行进一步研究。. 我们首先发现在气管内给予脂多糖LPS 的方法制造小鼠ALI 模型中，trpv4 基因明显上调 ，这一结论由蛋白质组双向电泳实验证实。同样，在全身性脓毒血症引起ALI 的动物模型，RT-PCR及Western blot证实肺损伤时trpv4 表达在基因、蛋白水平均显著上升。进而使用电细胞基质阻抗系统及小鼠灌注肺模型，发现TRPV4 激活剂能导致内皮细胞电阻抗下降及肺血管屏障功能下降，从而提示TRPV4 通道在肺损伤病程中直接参与调节屏障功能。我们进一步研究发现TRPV4能介导Ca2+的跨内皮细胞流动，介导了肺损伤时内皮细胞内Ca2+水平的上升。在炎性刺激下，TRPV4介导细胞内Ca2+的升高、促使P 选择素从Weibel-Palade 小体移位到细胞表面并进行胞外分泌表达，通过与其受体P 选择素糖蛋白配合基 (PSGL-1) 的结合，继而促进中性粒细胞的黏附、外渗以及炎性物质的释放，以及ALI的发展。运用特有的活体小鼠肺显影技术，在活体小鼠肺血管中实时观察中性粒细胞的聚集、粘附状态，发现ALI状态下中性粒细胞在trpv4-/-小鼠肺血管中粘附明显少于trpv4+/+小鼠，运用流式细胞术，进一步证实在ALI状态下，trpv4-/-小鼠去血肺组织中中性粒细胞数量明显少于trpv4+/+小鼠，证实了TRPV4通道对于中性粒细胞的粘附、聚集起重要的调节作用。我们使用由申请人与合作者W. Kuebler 教授联合发展的肺毛细血管显影光谱测定氧饱和度法，首次直接在小鼠肺毛细血管网原位、实时观察肺损伤时气体交换功能的变化，证实在ALI状态下tprv4-/-小鼠的肺氧饱和度高于trpv4+/+小鼠，肺损伤显著减少，该结果得到了病理检查的确认。我们的研究结果证实TRPV4 通过调控细胞内钙离子，影响肺内皮细胞P 选择素胞外表达，调节中性粒细胞在肺血管中聚集、黏附和和激活，进而调节ALI 发展，从而为阐释ALI 的发病机制提供新的思路，并为治疗这一疾病提供新的靶点。