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研究背景氧疗是临床救治急危重症患儿重要的治疗手段之一,急性呼吸衰竭引起的低氧血症常需要吸入高浓度氧气以维持动脉氧分压,改善大脑等重要脏器氧供使患者受益,但长时间持续吸入高浓度氧气又可导致肺组织结构的破坏和功能的损伤,从而引起高氧肺损伤(Hyperoxia-induced lung injury)。高迁移率组蛋白1(High mobility group box 1,HMGB1)是一种高度保守的核转录蛋白,可作为免疫调节因子和炎症因子参与气道的炎症反应;晚期糖基化终产物受体(Receptor for advanced glycation end product,RAGE)是一种重要的模式识别受体,参与机体先天性免疫反应和获得性免疫反应,在气道的炎症反应中发挥着重要的作用。研究发现RAGE是HMGB1参与细胞信号转导的受体之一,二者相结合激活细胞内信号转导通路而诱导促炎因子、蛋白酶的释放以及氧化应激反应。N-乙酰半胱氨酸(N-acetylcystein,NAC)是谷胱甘肽的前体物质,研究表明可以直接清除氧自由基,从而调节内皮细胞和支气管上皮细胞的细胞因子的产生和黏附分子的表达,进而减轻肺损伤。目前国内外对高氧肺损伤中HMGB1/RAGE信号通路的研究较少,且雾化吸入NAC对该信号通路的研究尚不明确。本研究通过建立高氧肺损伤动物模型,探讨HMGB1、RAGE的表达变化及NAC对肺损伤的保护作用,为临床高氧肺损伤的治疗提供一定的理论依据。研究目的1.观察高浓度氧致SD大鼠高氧肺损伤时肺组织HMGB1和RAGE mRNA及蛋白表达变化。2.探讨N-乙酰半胱氨酸对高氧肺损伤的保护机制,以期为高氧肺损伤的防治提供新的研究思路。研究方法45只雄性3周龄SD大鼠,体重54.97±5.32g,随机分为三组(n=15):对照组、高氧组和NAC干预组。高氧组和NAC干预组大鼠置于自制有机玻璃箱内,并持续输入纯氧(2.5L/min),连续行氧气和二氧化碳浓度检测,保证氧浓度≥90%,二氧化碳浓度≤5%,连续7日,建立高氧肺损伤大鼠模型,对照组大鼠置于同一室内相同大小自制有机玻璃箱内饲养,并持续通入常压空气。每天上午9点开箱1次(更换钠石灰、垫料、水和饲料),30min/次,给予干预组大鼠雾化吸入NAC(300mg/3ml),对照组和高氧组大鼠雾化吸入等体积的生理盐水,每天观察并记录各组大鼠的精神状态及体重变化。所有动物于实验第7天处死,取肺组织标本,测定肺湿/干(W/D)比值了解肺组织水肿情况;常规苏木素-伊红(HE)染色观察肺组织病理变化;免疫组化染色观察HMGB1、RAGE在肺组织中的表达;实时荧光定量PCR和Western Blot法分别从mRNA和蛋白水平检测HMGB1和RAGE的表达变化。结果1.实验过程中,对照组大鼠一般情况正常;高氧组大鼠表现为精神渐萎靡、反应渐迟钝、活动及饮食减少等,NAC干预组上述表现介于对照组和高氧组之间。2.高氧环境暴露7天,高氧组大鼠体重增长明显慢于对照组,干预组体重增长较高氧组显著(P<0.05)。高氧组肺组织W/D比值明显高于对照组,干预组低于高氧组(P<0.05)。3.HE染色结果示,对照组肺泡大小较均匀、结构完整、上皮细胞排列整齐,肺泡间隔较窄,可见少量炎性细胞浸润;高氧组肺泡数目减少、大小不一、肺泡间隔增宽、充血水肿、肺组织结构紊乱,可见肺泡壁断裂,大量炎性细胞浸润;NAC干预组肺组织病理变化介于二者之间。4.PCR及Western blot结果示:高氧组HMGB1、RAGE mRNA和蛋白表达量明显高于对照组,干预组的表达量明显低于高氧组(P<0.05)。结论1.HMGB1、RAGE参与了高氧肺损伤发病过程。2.N-乙酰半胱氨酸雾化吸入可能通过对HMGB1、RAGE的调控作用减轻高氧肺损伤。