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目的: 1. 研究细胞自噬通路在大鼠肺缺血/再灌注损伤中的作用 2. 探讨激动维甲酸X受体(RXR)对大鼠肺缺血/再灌注损伤的干预作用及机制 方法: 以雄性健康SPF级SD大鼠为研究对象,随机分成7组(n=10):正常对照组(C)、假手术组(S)、假手术+RXR激动剂9-顺式维甲酸(c-RA)组(S+c-RA, SRA)、假手术+RXR抑制剂HX531组(S+HX531,SH)、肺缺血/再灌注组(I/R)、肺缺血/再灌注+RXR激动剂9-顺式维甲酸组(RA)、肺缺血/再灌注+RXR抑制剂HX531组(HX531)。采用大鼠在体左侧肺门夹闭30 min再灌注180 min方法制备肺缺血/再灌注(I/R)模型。C组不做任何处理;S组只开胸,不夹闭肺门,机械通气210 min;I/R组行左侧肺门夹闭30min再恢复灌注180 min。SRA组、SH组、RA组与HX531组在术前90 min腹腔注射9-顺式维甲酸(5 mg/kg);SH组、HX531组在术前30 min腹腔注射HX531(5 mg/kg)。再灌注结束后取左肺组织,测定肺组织湿/干重比(W/D)及总肺水含量(TLW);检测肺组织超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)和髓过氧化物酶(MPO)活性变化;采用HE染色法观察肺组织病理学形态并行肺组织损伤评估(IQA),透射电镜观察细胞器超微结构;免疫荧光标记法观察肺组织RXRα的表达情况;采用逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR)和蛋白质免疫印迹法(Western blotting)分别检测各组大鼠自噬相关基因LC3、Beclin 1、AMPK、mTOR、P62及自噬相关蛋白LC3II、Beclin 1、p-AMPK、p-mTOR、P62的表达。 结果: 1. 各组肺湿/干重比及总肺水含量变化 与C组、S组、SRA组和SH组相比,I/R组、RA组和HX531组的肺W/D、TLW均有明显升高(P<0.05);与I/R组相比,RA组肺W/D、TLW明显下降(P<0.05),HX531组差异无统计学意义(P>0.05);与RA组相比,HX531组肺W/D、TLW明显升高(P<0.05);C组、S组、SRA组和SH组两两相互比较肺W/D、TLW变化无统计学差异(P>0.05)。 2. 各组肺组织病理形态学变化 光镜下观察可见,C组肺间质及肺泡结构清晰完整,间质无水肿,肺泡内无渗出液或红细胞;S组、SRA组和SH组肺间质及肺泡结构轻微紊乱,肺毛细血管轻度扩张充血,肺泡腔内可见散在分布的红细胞;I/R组与HX531组肺泡结构明显紊乱,局部肺泡壁有水肿增厚,肺间质水肿,肺泡腔内可见大量红细胞漏出;RA组与I/R组、HX531组相比,肺泡结构中度紊乱,肺泡腔内红细胞漏出减少,肺间质水肿程度有所减轻。 3. 各组肺泡损伤定量评估指标的变化 与C组相比,SRA与SH组的IQA升高(P<0.05),S组无统计学差异(P>0.05);与C组、S组、SRA组和SH组相比,I/R组、RA组和HX531组的IQA明显升高(P<0.05);与I/R组相比,RA组IQA明显下降(P<0.05),HX531组差异无统计学意义(P>0.05);与RA组相比,HX531组IQA明显升高(P<0.05);S组、SRA组和SH组两两相互比较IQA变化无统计学差异(P>0.05)。 4. 各组肺组织超微结构的变化 电镜下观察可见,C组肺泡Ⅱ型上皮细胞结构完整,线粒体、板层小体和微绒毛丰富且形态正常;S组、SRA组与SH组肺泡Ⅱ型上皮细胞结构轻度紊乱,线粒体轻度水肿,个别板层小体出现轻度空泡化现象,部分微绒毛脱落;I/R组与HX531组肺泡Ⅱ型上皮细胞结构严重紊乱,线粒体高度水肿且数量减少,板层小体出现严重空泡化,微绒毛结构消失;RA组较I/R组与HX531组,肺泡II型上皮细胞损伤减轻,肺泡与内皮细胞超微结构较为清晰完整,线粒体肿胀减轻,板层小体数目较多且空泡化现象减少,微绒毛结构可见。 5. 各组肺组织RXRα免疫荧光检测结果 光镜下观察可见,C组、S组、SH组的RXRα表达量较低,SRA组的RXRα表达量较高;与C组、S组、SH组相比,I/R组、RA组与HX531组的RXRα表达量增加;与I/R组和HX531组相比,RA组的RXRα表达水平有所增高;I/R组与HX531组的RXRα表达水平相似。 6. 各组肺组织SOD、MDA、MPO变化 与C组、S组、SRA组和SH组相比,I/R组、RA组和HX531组的SOD活力降低,MDA含量和MPO活力均有明显升高(P<0.05);与I/R组相比,RA组SOD活力增高,MDA含量和MPO活力明显下降(P<0.05),HX531组变化无统计学意义(P>0.05);与RA组相比,HX531组SOD活力降低,MDA含量和MPO活力明显升高(P<0.05);C组、S组、SRA组和SH组两两相互比较SOD活力、MDA含量和MPO活力变化无统计学差异(P>0.05)。 7. 各组肺组织LC3、Beclin 1、AMPK、mTOR、P62mRNART-PCR检测结果 与C组、S组、SRA组和SH组相比,I/R组、RA组和HX531组的LC3、Beclin 1、AMPK mRNA 表达明显升高, mTOR、p62 mRNA 表达明显降低(P<0.05);与I/R组相比,RA组LC3、Beclin 1、AMPK mRNA表达明显下降, mTOR、p62 mRNA表达明显升高( P<0.05 ) , HX531组变化无统计学意义(P>0.05);与RA组相比,HX531组LC3、Beclin 1、AMPK mRNA表达明显升高,mTOR、p62 mRNA表达明显降低(P<0.05);C组、S组、SRA组和SH组两两相互比较mRNA表达变化无统计学差异(P>0.05)。 8. 各组肺组织LC3Ⅱ、Beclin 1、p-AMPK、p-mTOR、P62蛋白Western blotting检测结果 与C组、S组、SRA组和SH组相比,I/R组、RA组和HX531组的LC3II、Beclin 1、p-AMPK蛋白表达明显升高,p-mTOR、P62蛋白表达明显降低(P<0.05);与I/R组相比,RA组LC3II、Beclin 1、p-AMPK蛋白表达明显下降,p-mTOR、P62蛋白表达明显升高(P<0.05),HX531组变化无统计学差异(P>0.05);与RA组相比,HX531组LC3II、Beclin 1、p-AMPK蛋白表达明显升高,p-mTOR、P62蛋白表达明显降低(P<0.05);C组、S组、SRA组和SH组两两相互比较蛋白表达变化无统计学差异(P>0.05)。 结论: 1. 大鼠肺缺血/再灌注期间,体内的氧化应激反应增强,细胞自噬通路被激活,引发肺组织损伤。 2. 激动RXR可有效减轻大鼠肺缺血/再灌注损伤,机制可能与其减轻氧化应激、抑制细胞自噬通路有关。