TLR4内源性配体HMGB1介导体外循环手术后急性肺损伤的机制

体外循环（CPB）手术过程中可发生肺缺血－再灌注损伤，引起急性肺损伤（ALI）。申请者发现ALI与Toll 样受体4（TLR4）的活化有关；也有研究表明缺血－再灌注损伤产生的高迁移率族蛋白1（HMGB1）可以作为内源性配体活化TLR4。但目前尚未明确在CPB过程中肺组织是否存在HMGB1的异常积聚，其通过何种机制引起ALI。本课题拟建立缺氧-复氧诱导的肺巨噬细胞缺血-再灌注损伤模型以及CPB术后ALI动物模型，比较在CPB过程中肺组织HMGB1积聚、TLR4表达、NF-κB通路活化以及炎性反应情况。同时尝试使用HMGB1中和性抗体及TLR4 siRNA慢病毒载体干预HMGB1与TLR4相互作用以减轻CPB术后ALI急性炎性反应。本课题以HMGB1与TLR4的相互作用为切入点，深入研究CPB术后ALI的发病机制，为CPB围术期肺保护策略的制定提供理论依据，为探索该病基因治疗手段奠定基础。

体外循环术后急性肺损伤是CPB术后最常见的并发症之一，此过程中存在肺或机体其他组织的缺血-再灌注损伤，但具体机制不明。.本课题通过建立外源性HMGB1刺激肺巨噬细胞分泌的细胞活化模型以及缺氧-复氧诱导的肺巨噬细胞缺血-再灌注模型，比较肺巨噬细胞在外源性HMGB1刺激或缺血-再灌注过程中TLR4表达、NF-κB通路活化和炎性因子分泌情况以明确HMGB1在该过程中的作用。.在动物实验中我们应用CPB术后ALI/ARDS大鼠动物模型，比较实验动物在CPB术后外周循环及肺组织HMGB1的含量，TLR4表达情况、NF-κB通路活化情况、炎性因子分泌情况以及肺组织炎性反应情况。.本课题同时使用了HMGB1中和性抗体抑制HMGB1作用，使用RNA干扰技术抑制肺巨噬细胞及肺组织的TLR4表达，观察肺巨噬细胞和实验动物在经历以上干预措施后各检测指标的变化。.通过本研究我们发现：.（1）HMGB1能诱导肺泡巨噬细胞炎症因子分泌并引起大鼠肺组织急性炎性反应。HMGB1能上调肺泡巨噬细胞及肺组织TLR4的表达，而TLR4能通过NF-κB通路介导HMGB1诱导的大鼠肺泡巨噬细胞炎性因子分泌及肺组织急性炎性反应。.（2）CPB术中缺血-再灌注损伤能引起肺组织HMGB1的异常释放及TLR4表达上调。HMGB1能通过TLR4诱导肺巨噬细胞OGD后炎性因子分泌过程，并引起CPB术后急性肺损伤发生。体内或体外使用TLR4siRNA慢病毒载体或者HMGB1中和性抗体能抑制以上过程。.本课题提供直接证据证明HMGB1及TLR4在CPB术后ALI/ARDS发病机制中的重要作用，为CPB围手术期肺保护策略的制定提供理论依据。.通过本课题的实施，培养博士研究生2人，发表SCI论文3篇。