膜联蛋白A1在大鼠体外循环中的肺保护及相关细胞信号通路机制研究

Acute lung injury after the cardiopulmonary bypass (CPB) is still one of the major complications after the cardiac surgery, severe cases can be developed into acute respiratory distress syndrome, and the mortality can be as high as 40% -70%. It is believed that neutrophils are activated and release of a large number of inflammatory factors and proteases in lungs after the CBP are one of the main mechanisms of lung injury. Annexin A1 is a natural, endogenous and anti-inflammatory protein that interferes with the aggregation, migration and activity of granulocytes. It participates in cell signaling, regulates inflammatory responses, and has a certain protective effect on the heart, brain, and lungs. In this study, we will establish the model of CPB lung injury in wild-type rats and AnxA1 knockout rats, to research the effects of AnxA1 on lung injury and the expression of PI3K / Akt, ERK1 / 2, p38MAPK and PKC signaling pathway in lung tissue, to discuss the protective effect and mechanism of AnxA1 on CPB in rats. This has a potential clinical value for finding the new targets for the anti-inflammatory medicine. AnxA1 may serve as a new optional medicine for lung protection in clinical practice, providing a theoretical basis of making the clinical strategy of a more rational and effective lung protection in CPB.

CPB后急性肺损伤仍然是心脏手术术后的主要并发症之一，严重者可发展为急性呼吸窘迫综合征，死亡率可高达40%-70%。目前认为CPB后中性粒细胞被激活并在肺内集聚释放大量的炎症因子及蛋白酶是引起肺组织损伤的主要机制之一。膜联蛋白A1是一种天然的内源性抗炎蛋白，可干扰粒细胞的聚集、迁移和在炎症部位的活性；参与细胞信号传递 , 调控炎症反应，对心脏、脑、肺脏等均有一定的保护作用。本课题拟分别建立野生型大鼠和AnxA1基因敲除老鼠CPB肺损伤模型，通过研究AnxA1在大鼠体外循环肺损伤中的作用，并观察其与肺组织PI3K/Akt，ERK1/2，p38MAPK和PKC信号通路的关系，来讨论AnxA1对大鼠CPB肺保护作用及机制。这对寻找新的抗炎药物的作用靶点，有潜在的临床价值。AnxA1有可能作为临床上肺保护的一种新候选药物，为临床制定更加合理有效的CPB肺保护策略提供理论基础。

CPB后急性肺损伤仍然是心脏手术术后的主要并发症之一，严重者可发展为急性呼吸窘迫综合征，死亡率可高达40%-70%。目前认为CPB后中性粒细胞被激活并在肺内集聚释放 大量的炎症因子及蛋白酶是引起肺组织损伤的主要机制之一。膜联蛋白A1是一种天然的内源性抗炎蛋白，可干扰粒细胞的聚集、迁移和在炎症部位的活性；参与细胞信号传递，调控炎症反应，对心脏、脑、肺脏等均有一定的保护作用。本课题拟分别建立野生型大鼠 和AnxA1基因敲除老鼠CPB肺损伤模型，通过研究AnxA1在大鼠体外循环肺损伤中的作用，并观察其与肺组织PI3K/Akt，ERK1/2，p38MAPK和PKC信号通路的关系，来讨论AnxA1对大 鼠CPB肺保护作用及机制。结果发现：①AnxA1基因敲除型大鼠CPB后肺损伤较野生型大鼠明显加重，内源性的AnxA1有明显的抗炎作用，应用外源性 AnxA1 拟肽 Ac2-26可以降低肺组织内炎症相关因子的表达，减轻大鼠 CPB 后肺损伤，具有肺保护作用。其机制可能是与 FPR 受体结合，激活肺组织PI3K/Akt信号通路，抑制p38MAPK/NF-κB信号通路，减少炎症因子释放；抑制PMN与肺血管内皮粘附，促进中性粒细胞凋亡有关。②证实原代培养大鼠肺泡Ⅱ型上皮细胞有AnxA1 受体 FPR的表达。成人CPB后血清可致大鼠AECⅡ损伤，成功建立了10%CPB后血清诱导的细胞损伤模型。AC2-26可减轻成人CPB血清诱导大鼠肺泡Ⅱ型上皮细胞的损伤，0.5μmol/L浓度效果最佳。其机制是与激活肺泡Ⅱ型上皮细胞FPR受体有关。FPR受体可能是新的抗炎药物的作用靶点，AnxA1 有可能作为临床上肺保护的一种新候选药物，为临床制定更加合理有效的CPB肺保护策略提供理论基础。