FXR在新生小鼠急性呼吸窘迫综合征发生中的作用与机制研究

Study on the pathogenesis of newborn lung injury induced acute respiratory distress syndrome (ARDS) and discover the key signal molecule may help treat newborn respiratory failure and control neonatal mortality. Studies suggest farnesoid-X-receptor(FXR) could be activated by multiple perinatal lung injury factors and contributed to ARDS formation, with unclear pathway. Our previous studies and experiments showed FXR could elevate the transcription of RIPK3, a key protein in necroptosis, and play important role in bile aicd induced alveolar epithelial cell(AEC) necroptosis. So, we have the scientific assumption: FXR activated by perinatal lung injury factors elevate RIPK3 transcription and induce AEC necroptosis. AEC necroptosis drive newborn ARDS by activate systemic inflammation response syndrome and release phospholipase A2 to digest pulmonary surfactant. Then we design to study the molecular mechanism of RIPK3 transcription regulated by FXR with luciferase report gene technology, detect the key signal molecule such as FXR and RIPK3 in meconium aspiration syndrome, to establish the key molecule role of FXR in newborn animal ARDS, which will perform theoretical support for prevention and treatment of newborn ARDS.

寻找新生儿肺损伤发展为ARDS发病机制中的关键信号分子有助于治疗新生儿呼吸衰竭，控制病死率。研究提示核转录因子法尼醇X受体（FXR）可被多种围产期肺损伤因素（炎症、胎粪、胆酸等）所激活，并参与新生儿ARDS的形成，但具体途径不清楚。项目组前期研究及预实验提示：FXR可增加细胞程序性坏死关键蛋白RIPK3的转录，并在胆酸诱导肺泡上皮细胞（AEC）坏死的分子机制中发挥重要作用。因此，项目组提出以下科学假说：围产期肺损伤通过激活FXR从转录水平增加RIPK3的表达，诱导AEC坏死并激活系统炎症反应综合征和释放磷脂酶A2分解肺泡表面活性物质，介导新生儿ARDS的发生。并拟利用荧光素酶报告基因等技术研究FXR调节RIPK3转录的分子机制，并在胎粪吸入综合征模型中检测FXR，RIPK3等关键分子的表达和活化，以证实FXR在新生动物ARDS发病中的关键信号分子作用，为临床防治新生儿ARDS提供理论基础。

寻找新生儿肺损伤发展为ARDS发病机制中的关键信号分子有助于治疗新生儿呼吸衰竭，控制病死率。研究提示核转录因子法尼醇X受体（FXR）可被多种围产期肺损伤因素（炎症、胎粪、胆酸等）所激活，并参与新生儿ARDS的形成，但具体途径不清楚。项目组在前期研究中发现：FXR可诱导细胞程序性坏死关键蛋白RIPK3表达，可能在胆酸诱导肺泡上皮细胞（AEC）坏死的分子机制中发挥重要作用。因此，项目组围绕“围产期肺损伤通过激活FXR从转录水平增加RIPK3的表达，诱导AEC坏死并激活系统炎症反应综合征和释放磷脂酶A2分解肺泡表面活性物质介导新生儿ARDS的发生”这一科学假说，构建了FXR敲除小鼠模型，并拟利用荧光素酶报告基因等技术研究FXR调节RIPK3转录的分子机制，并在胎粪吸入综合征模型中检测FXR，RIPK3等关键分子的表达和活化，结果发现：1. FXR激活可诱导A549细胞中RIPK3大量表达以及细胞程序性坏死，但报告基因相关研究未提示FXR通过调节RIPK3转录活性而实现上述效应，该生物学现象的分子机制仍有待进一步研究；2. 胎粪吸入综合征动物模型中可检测到RIPK3的表达增加和细胞死亡发生率明显增加，提示细胞死亡参与胎粪吸入综合征的发病机制；3. FXR基因缺陷小鼠在胆酸肺损伤模型中展现出更为严重的肺部组织炎症改变和线粒体自噬的抑制，提示FXR不但不是ARDS的介导分子，反而可能是促进线粒体自噬和抑制肺部炎症的保护性因子.综上所述，FXR在ARDS发病机制中发挥多重作用，敲除小鼠动物模型的证据提示其保护作用可能居主导地位，值得进一步研究。