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目的:在前期实验研究“感毒清的质量控制成分黄芪甲苷对PM2.5所致急性肺损伤肺组织结构保护作用”的基础上,进一步探讨黄芪甲苷保护PM2.5所致急性肺损伤的作用机制。方法:将35只大鼠随机分成5组:空白组、模型组、黄芪甲苷高剂量组、黄芪甲苷低剂量组、法舒地尔组。实验设计为造模前经腹腔注射(intraperitoneal injection,i.p)预防性给药,以观察药物对PM2.5造成损伤的保护性作用。预防性给药3日后开始制备急性肺损伤大鼠模型,以气道滴注PM2.5混悬液的方式进行,造模时间为预防性给药开始后的第3日、第5日。预防性给药剂量为:黄芪甲苷低剂量50mg/kg/b.w,每日给药1次;黄芪甲苷高剂量100mg/kg/b.w,每日给药1次;法舒地尔剂量10mg/kg/b.w,每日给药1次;空白组和模型组给与等体积生理盐水。本次实验于第二次造模后开始计时,计时24h时后麻醉大鼠处死,获取肺组织及肺泡灌洗液进行检测。右肺膈叶做干湿比观察肺组织水肿情况;右肺尖叶做HE染色及Mc Guigan病理评分观察病理损伤程度;副叶检测ICAM-1、IL-1β、MPO水平判断肺损伤炎症水平;BCA法检测肺泡灌洗液(BALF)中总蛋白的含量,同时做细胞计数及细胞分类判断肺损伤渗出水平;部分右肺膈叶做透射电镜观察肺泡Ⅱ型上皮细胞损伤情况;免疫组化法观察肺组织Rho A、ROCK1、ROCK2定位、Western Blot法检测肺组织Rho A、ROCK1、ROCK2、NF-κB、p-NF-κB、IκB、p-IκB、E-cadherin含量。实验结果采用SPSS 22.0统计软件进行数据统计及分析,Graph Pad Prism 8.0进行绘图。结果:(1)肺组织水肿情况:与空白组相比,模型组大鼠的干湿比、总肺含水量明显升高(P<0.001);与模型组相比,各给药组大鼠肺组织干湿比、总肺含水量明显降低(P<0.001)。(2)肺组织中总蛋白含量和细胞渗出情况:在BCA法检测总蛋白渗出中,与空白组相比,模型组大鼠肺泡灌洗液中总蛋白质含量明显升高(P<0.001);与模型组相比,各给药组大鼠肺泡灌洗液中总蛋白质含量明显降低(P<0.001)。在细胞计数和中性粒细胞瑞氏-吉姆萨染色中,与空白组相比,模型组大鼠肺泡灌洗液中细胞计数、中性粒细胞占比明显升高(P<0.001);与模型组相比,黄芪甲苷高剂量组和法舒地尔组大鼠肺泡灌洗液中细胞计数、中性粒细胞占比明显下降(P<0.001),黄芪甲苷低剂量组大鼠肺泡灌洗液中细胞计数有所下降(P<0.01)。(3)肺组织形态学观察:HE染色结果表明空白组大鼠肺组织结构基本完整;模型组大鼠肺泡结构出现塌陷,肺泡充血、出血明显,大量含蛋白质水液渗出,中性粒细胞和成纤维细胞聚集;各给药组大鼠肺组织结构较模型组明显好转。在病理评分中,与空白组相比,模型组大鼠病理总积分明显升高(P<0.001),在出血(P<0.01)、肺泡充血(P<0.05)、肺泡壁增厚或透明膜(P<0.05)评分中有升高;与模型组相比,黄芪甲苷高剂量明显降低病理总积分(P<0.001)和出血评分(P<0.01);黄芪甲苷低剂量、法舒地尔可以降低病理总积分(P<0.01)。(4)肺组织中炎症水平:与空白组相比,模型组大鼠IL-1β水平(P<0.01)、MPO活性(P<0.001)、ICAM-1活性(P<0.001)明显升高;与模型组相比,各给药组IL-1β、ICAM-1水平明显降低(P<0.001),黄芪甲苷高剂量组、低剂量组MPO活性明显降低(P<0.001),法舒地尔组MPO活性有所降低(P<0.01)。(5)肺泡Ⅱ型上皮细胞超微结构:空白组大鼠肺泡Ⅱ型上皮细胞板层小体体积正常,肺泡结构基本正常。模型组大鼠肺泡Ⅱ型上皮细胞板层小体体积增大且不规则,排空明显呈空泡化,肺泡结构紊乱。各给药组肺泡Ⅱ型上皮细胞结构较模型组明显好转,肺泡结构基本正常。(6)Rho A/ROCK蛋白表达:与空白组相比,模型组大鼠肺组织中Rho A/ROCK1蛋白活性明显升高(P<0.001),ROCK2蛋白活性有一定升高(P<0.05),E-cadherin蛋白活性明显降低(P<0.001)。与模型组相比,各给药组Rho A/ROCK1蛋白活性明显升高(P<0.001),法舒地尔明显抑制ROCK2蛋白活性(P<0.001),黄芪甲苷高剂量可抑制ROCK2蛋白活性(P<0.05);黄芪甲苷高剂量组E-cadherin蛋白活性有所升高(P<0.05),黄芪甲苷低剂量组、法舒地尔组E-cadherin蛋白活性明显升高(P<0.01)。(7)NF-κB蛋白表达:与空白组相比,模型组大鼠肺组织中p-IκB/IκB、p-NF-κB/NF-κB比值明显升高(P<0.001);与模型组相比,各给药组大鼠肺组织中p-IκB/IκB、p-NF-κB/NF-κB比值明显降低(P<0.001)。结论:(1)黄芪甲苷可以保护PM2.5诱导的急性肺损伤,抑制PM2.5造成的炎症因子、水肿液和蛋白质渗出。(2)黄芪甲苷可以抑制PM2.5所致的炎症反应,保护肺组织的正常结构和功能。(3)黄芪甲苷对肺组织结构的保护作用可能是通过Rho A/ROCK/NF-κB信号通路发挥作用。