目的:建立具有稳定性,可重复并且适用于研究烟雾吸入性肺损伤的动物模型。通过观察烟雾吸入性肺损伤短期时间内大鼠的表现、肺组织病理形态和含水量的改变来评价烟雾吸入肺损伤动物模型的可靠性及其肺损伤的程度。观察烟雾吸入性肺损伤大鼠肺、肾组织中血管紧张素转换酶ACE和ACE2表达的时程改变,从而分析ACE和ACE2在烟雾吸入伤后大鼠肺、肾内可能的参与机制。方法:1.建立烟雾吸入性肺损伤大鼠模型选用2月龄二级雄性SD(Sprague Dawley)大鼠30只,实验室适应性喂养1周后,体重220±20克。按照序号完全随机分为正常对照组(N)、致伤1h组(A)、致伤4h组(B)、致伤10h组(C)、致伤24h组(D),每组各6只。参照谢尔凡等第三军医大学西南医院烧伤病研究所的方法建立烟雾吸入性肺损伤动物模型,予以吸烟10 min后间隔5 min,共3次。制模完毕立即测量大鼠呼吸频率,呼吸频率大于30次/分的可纳入试验。2.致伤组大鼠肺组织损伤评价在相应时间点(致伤后1h, 4h, 10h及24h)分别脱颈处死对应致伤组及正常对照组的大鼠,取其完整的肺组织做好标记,放入-80℃冰箱中冻存。分别取各组大鼠的左上肺及左下肺组织进行肺组织湿/干重测定,HE染色后观察组织病理学改变,对致伤大鼠的肺组织损伤程度进行评价。3.大鼠肺、肾组织ACE、ACE2表达的测定按组别不同在相应时间点(致伤后1h, 4h, 10h及24h)脱颈处死对应组大鼠以及正常对照组大鼠,取其肺组织的同时暴露腹腔,取出完整肾组织,做好标记,放入-80℃冰箱中待用。取出剩余肺组织及肾组织分为两部分分别应用免疫组化及免疫印记法对各组大鼠肺、肾组织的ACE、ACE2进行半定量测定。结果:1.大鼠的一般情况致伤组大鼠呼吸频率均大于30次/分,出现呼吸浅快、张口呼吸、哮鸣音、精神萎靡,行动迟缓等症状,均纳入后续实验。2.大鼠造模后的评价致伤组大鼠的肺组织湿/干重均显著高于正常对照组(P<0.05或P<0.01)。光镜下,正常肺组织结构清晰,肺泡壁完整,肺间质无渗出。致伤组可见:肺内小血管及肺泡隔毛细血管扩张充血,肺泡壁破裂,肺泡隔及肺泡腔内出血,肺泡塌陷实变,肺间质水肿,肺泡隔增宽,小血管周围、肺泡隔及肺泡腔内单核/巨噬细胞增多,肺泡和肺间质中有中性粒细胞浸润。随着时间进程,损伤加重。在损伤后10小时及24小时的大鼠肺组织较损伤后1小时和4小时在组织充血、中性粒细胞浸润和间质水肿等方面均更严重。3.大鼠肺组织ACE、ACE2表达的变化免疫组化的结果显示ACE、ACE2在正常肺细胞膜上有表达。ACE与ACE2蛋白协同表达于肺泡Ⅰ、Ⅱ型上皮细胞,细支气管上皮细胞,内皮细胞和肺血管平滑肌细胞。ACE2在细支气管上皮细胞的密度与肺泡上皮和肺血管平滑肌大致相似。肺内ACE与ACE2在伤后不同实验组的表达不同。致伤后各组与正常对照组相比,肺ACE表达升高(P<0.05; N: 1.00, A: 1.37, B: 1.51, C: 1.73, D: 2.04),而且在伤后24h内肺ACE表达不断升高。肺ACE2在致伤后1 h组与正常对照组之间差别没有统计学意义(A: 1.10, N: 1.00, P>0.05),而致伤后4h、10h、24h组与正常对照组之间差别有统计学意义(N: 1.00, A: 1.10, B: 1.38, C: 1.59, D: 1.85, P<0.05),因此肺ACE2表达在致伤后1-4 h开始明显升高。4.大鼠肾组织ACE、ACE2表达的变化ACE与ACE2在肾脏中协同表达于肾小管,尤其是肾小管的刷状缘,肾小球以及肾脏的细胞质中。肾组织ACE表达在正常对照组与伤后1、4、10及24 h组之间的差别均无统计学意义(分别为9%、10%、12%、15%及16%,P>0.05),而同样的,肾组织ACE2在各组中的表达亦无统计学差异(分别为14%、13%、15%、17%及20%,P>0.05),因此各组间肾组织ACE及ACE2表达无明显差别,其蛋白测定结果与以上大致相同,结果未显示。结论:反复多次烟雾吸入可诱导成年大鼠出现呼吸浅快、张口呼吸、精神萎靡等典型肺损伤表现,表现出明显的肺水肿等急性肺损伤的病理学改变,因此上述方法可制成稳定、可靠的烟雾吸入肺损伤动物模型。烟雾吸入性肺损伤后24小时内,肺组织ACE的表达从伤后即开始不断增多,而肺组织ACE2的表达从伤后1～4h左右才开始不断增多。但是在致伤大鼠的肾组织,ACE与ACE2的表达变化不大。说明ACE、ACE2具有组织特异性,不同于循环系统的作用,肺组织ACE可作为肺组织内皮损伤严重程度的标志,肺组织ACE2的保护机制的启动稍晚于ACE表达的增多,ACE/ACE2的不平衡性存在于烟雾吸入性肺损伤的发生机制中,在此过程中减少ACE或提高ACE2的表达水平可能对阻断烟雾吸入性肺损伤的发生发展过程有利。