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第一部分氢气及PI3K/AKt/FOXO3a信号通路在高氧致早产大鼠肺泡Ⅱ型上皮细胞凋亡中的作用及机制目的:探讨氢气在高氧致早产大鼠肺泡Ⅱ型上皮细胞凋亡中的作用及潜在机制。方法:将原代分离培养的肺泡二型上皮细胞随机分为4组,空气对照组、高氧组、高氧组+氢气组、高氧+氢气+LY294002组(PI3K/Akt信号通路特异性抑制剂),高氧+氢气组在高氧暴露前加入氢气(将氢气溶解在完全培养基中制作成富氢培养基);高氧+氢气+LY294002组在高氧暴露前同时加入氢气和PI3K/Akt特异性抑制剂LY294002。空气组置于氧体积分数为21%的细胞培养箱中继续培养,其余各组置于氧体积分数为95%密闭氧仓后放入细胞培养箱,各组干预24h后,采用MTS法检测各组细胞增殖情况;流式细胞术检测各组细胞凋亡和细胞周期;Western blot法检测P-Akt、P-FoxO3a、Foxo3a、Akt、Bim、Bax、cyclinD1和Bcl-2蛋白表达差异;实时荧光定量PCR检测Foxo3a、Bax、Caspase3和Bcl-2 mRNA表达差异。结果:与空气组比较,高氧组P-Akt,P-FoxO3a,cyclin D1和Bcl-2蛋白表达量降低、而Bim,Bax和Foxo3a蛋白表达量则明显增加,Foxo3a、Bax、Caspase3 mRNA表达明显增加、而Bcl-2 mRNA表达则降低((P<0.01),最终导致AECⅡ增殖受限、凋亡率明显增加、细胞存活减少;当加入氢气干预后,P-Akt,P-FoxO3a,cyclinD1和Bcl-2蛋白表达量有所增加、而Bim、Bax和Foxo3a蛋白表达量则降低,Foxo3a、Bax、Caspase3 mRNA表达降低、而Bcl-2 mRNA表达则增加(P<0.05),AECⅡ增殖、凋亡、存活得到改善;此外,氢气的这种保护作用能够被PI3K/Akt信号通路特异性抑制剂LY29400所阻滞(P<0.01)。结论:氢气可能通过激活PI3K/Akt/Foxo3a信号通路,抑制凋亡相关蛋白表达、促进抗凋亡蛋白表达,对高氧导致的AECⅡ凋亡发挥着保护作用。第二部分氢气及MAPK-ERK1/2信号通路在高氧致早产大鼠肺泡Ⅱ型上皮细胞损伤中的作用及机制目的:探讨氢气对高氧处理下早产大鼠肺泡Ⅱ型上皮细胞损伤的保护作用是否与MAPK-ERK1/2信号通路有关。方法:将原代分离培养的早产鼠AECⅡ分为4组,空气组(氧浓度为21%)、高氧组(氧浓度为95%)、高氧+氢气组、高氧+氢气+PD98059组(ERK1/2信号通路特异性抑制剂)。各组干预24 h后,CCK-8法检测细胞增殖能力;流式细胞术检测细胞凋亡情况;Western blot检测ERK1/2、p-ERK1/2、Bax蛋白水平;荧光定量PCR检测Bax和caspase-3m RNA水平。结果:高氧处理细胞24h后,细胞增殖受限明显、凋亡率显著增加,p-ERK1/2蛋白水平明显降低,Bax蛋白及Bax、caspase-3m RNA水平均明显升高(P<0.01);而高氧处理前给予氢气干预后,细胞增殖能力增强、凋亡率有所减低,p-ERK1/2蛋白质水平升高,Bax蛋白及Bax、caspase-3 m RNA水平均降低(P<0.05);当加入ERK1/2抑制剂PD98059后,氢气的保护作用被消除(P<0.05)。结论:氢气可能通过激活MAPK-ERK1/2信号通路抑制凋亡相关基因的表达,改善高氧导致AECⅡ的凋亡和增殖受限,促进细胞存活。