肺泡巨噬细胞α2-肾上腺素受体及其信号通路在急性肺损伤中的作用研究

Acute lung injury(ALI)is the acute hypoxic respiratory insufficiency or failure induced by a variety of factors .Its pathogenesis is still poorly understood.From the clinical phenomenon of lower ALI incidence with cervical spinal cord injury patients, the outcome of protection from ALI in rats with sepsis by inhibiting the sympathetic nerve system and specific inhibitor of α2-adrenergic receptor (α2-AR),in addition the increased expression of α2-AR in alveolar lavage fluid ,we propose that alveolar macrophages'α2-AR are the key point of ALI inflammatory response .We aim to investigate the role of activation of alpha-2 adrenergic receptor(α2-AR) in alveolar macrophages in LPS-induced inflammatory response in ALI. From related signal moleculars' mRNA and protein levels, We want to demonstrate that α2-AR activates NF-κB through typical pathway Adenylate Cyclase and atypical pathway Protein Kinase C, resulting in initiation of inflammatory response in ALI. We try to elucidate the molecular mechanism by which sympathetic catecholamine/α2-AR system promotes inflammatory response in ALI. Inhibition of alveolar macrophage's α2-AR may decrease inflammatory response in the lung and prevent development of lung injury.Our study may provide a new theoretical basis for the effective prevention and treatment of ALI.

急性肺损伤（ALI）是多种因素导致的急性低氧性呼吸功能不全或衰竭，病死率高，发病机制不明。我们前期发现颈脊髓损伤患者ALI发生率低；抑制交感神经可降低脓毒症ALI大鼠死亡率；而与交感神经递质结合的α2-肾上腺素受体（α2-AR）,在ALI大鼠肺泡灌洗液炎性细胞中表达量上升，其特异性抑制剂可减轻大鼠ALI。因此我们认为肺泡巨噬细胞（AMs）α2-AR是启动ALI炎症反应的关键环节。本项目拟以内毒素诱导的ALI α2-AR野生型/基因敲除小鼠的AMs为研究对象，从基因和蛋白水平探讨AMs通过α2-AR抑制AC-cAMP-PKA及激活PLC-PKC-p38MAPK两条信号通路，活化NF-κB促进炎性细胞因子表达，启动ALI炎症反应，以期阐明交感儿茶酚胺/α2-AR系统在ALI中的促炎机制，提出"抑制AMs α2-AR可降低肺组织炎症反应，抑制ALI发生发展的理论"，为有效防治ALI提供新的依据。

急性呼吸窘迫综合征（ARDS）是由严重创伤、感染、休克等多种因素导致的急性低氧性呼吸功能不全或衰竭。各种病因导致ARDS时，均伴随着着机体强烈的应激反应。儿茶酚胺作为应激反应的物质基础，在ARDS发病机制中的作用研究甚少，因此我们研究了 α2A肾上腺素受体在脓毒症引起的急性呼吸窘迫综合征中的作用。.采用盲肠结扎穿孔（CLP）法及气管内滴注脂多糖（LPS）的方法制备脓毒症引起的ARDS模型；实验分为三组：对照组、CLP模型组、BRL-44408maleate干预组。分别在6h及24h处死动物，取肺组织及外周血。进行分子生物学及组织病理学检测，对肺损伤程度及全身炎症反应程度进行评估。气管内滴注LPS的模型也分三组，检测项目同CLP模型。2.细胞实验：采用大鼠肺泡巨噬细胞系NR8383进行实验，明确α2A-AR激活在巨噬细胞上放大炎症反应的具体作用机制。3.在α2A-AR基因敲除鼠上，进一步验证上述结论。.结果表明与对照组相比，CLP模型组肺损伤程度、巨噬细胞浸润程度、肺组织湿/干重比值明显增加，且随着时间的增加而逐渐加重；而给予BRL-44408 maleate干预之后，肺损伤程度、巨噬细胞浸润程度在及湿干重比值在各个时间点均轻于CLP模型组。与对照组相比，CLP组促炎因子TNF-α、IL-6，趋化因子MIP-2表达量明显升高，且随时间逐渐升高，给予BRL-44408 maleate干预之后，这些炎症介质的表达量显著下降。与对照组相比，细胞外信号调节激酶（ERK）及其上游的丝裂原活化蛋白激酶激酶（MEK）、p38丝裂原活化蛋白激酶的活化程度明显高于对照组，且随着时间逐渐加重，而给予BRL-44408 maleate干预后，活化程度明显下降。与对照组相比，CLP组蛋白激酶A（PKA）的活化程度降低，而CLP+BRL44408 maleate 组PKA的活化程度高于CLP组。与CLP组相比，BRL-44408 maleate干预组的死亡率明显降低。α2A-AR基因敲除的小鼠实验结果显示，与野生型小鼠相比，基因敲除纯合子的小鼠肺损伤程度轻、炎症因子的含量低，蛋白激酶C（PKC）的活化程度减轻。.该研究以交感神经递质对脓毒症的调控作用为出发点，对于阐明应激反应在脓毒症介导的ARDS的发病机制中的作用具有重要意义，为有效预防治疗ARDS提供新的依据