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研究背景:海水淹溺是海上作业、作战时常易发生的事故,是意外伤害死亡的主要原因。常导致海水淹溺急性肺损伤（seawater drowning induced acute lung injury,SWDALI）。近年来越来越多的证据表明,模式识别受体（pattern recognition receptors,PRRs）在慢性阻塞性肺病,尘肺和哮喘等非感染性疾病中都起着关键作用。核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3（nucleotide-binding domain（NOD）-like receptor protein 3,NLRP3）是NOD样受体家族的重要组成部分,NLRP3可刺激天门冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶-1（cysteinyl aspartate specific proteinase-1,caspase-1）的活化,并促进白介素-1β（IL-1β）的释放,参与内毒素诱导的急性肺损伤、肺间质纤维化等过程。但NLRP3在海水淹溺所致急性肺损伤的作用机制尚不明确。地塞米松是否可以通过抑制NLRP3表达来减轻海水淹溺引起的急性肺损伤尚不清楚。研究目的:研究NLRP3在海水淹溺所致急性肺损伤中的作用机制;以及地塞米松在治疗海水淹溺所致急性肺损伤中的机制探讨。研究方法:1、动物实验1)建立海水淹溺模型,C57BL/6小鼠气管滴注海水（4mg/kg）,收集0、1、2、4小时和地塞米松治疗组肺组织标本制备病理切片,观察小鼠肺损伤程度;取小鼠气管滴注海水0、1、2、4小时和地塞米松治疗组肺组织标本,以酶联免疫吸附法（enzyme linked immunosorbent assay,ELISA）检测肺匀浆中肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor-α,TNF-α）、白介素-6（IL-6）和IL-1β的值;蛋白质印迹法（Western blot,WB）检测肺匀浆NLRP3蛋白、caspase-1蛋白和IL-1β蛋白的表达;实时荧光定量PCR（Real-time PCR）检测肺匀浆NLRP3 m RNA、caspase-1 m RNA和IL-1βm RNA表达。2)建立NLRP3 KO小鼠的SWD-ALI动物模型,4小时后处死,取肺组织标本制备病理切片,观察小鼠肺损伤程度。取小鼠肺组织标本,以ELISA检测肺匀浆中TNF-α、IL-6和IL-1β的值;Western blot检测肺匀浆NLRP3蛋白、caspase-1蛋白和IL-1β蛋白的表达;Real-time PCR检测肺匀浆NLRP3 m RNA、caspase-1 m RNA和IL-1βm RNA表达。2、细胞实验1)分离C57BL/6小鼠肺原代上皮细胞,给予海水刺激,收集0、3和6小时刺激后细胞,Western blot检测各组细胞中NLRP3蛋白、caspase-1蛋白和IL-1β蛋白表达。2)分离C57BL/6小鼠原代肺泡上皮细胞,给予海水和地塞米松刺激,收集0、3和6小时刺激后细胞,Western blot检测各组细胞中NLRP3蛋白、caspase-1蛋白和IL-1β蛋白表达。实验结果:1、动物实验1)C57 WT小鼠气管滴注海水后,海水淹溺C57 WT小鼠肺组织病理严重程度随时间（0→4h）的变化逐渐加重,其中4h组病理损伤最重。海水淹溺NLRP3 KO 4h组肺组织病理评分5.200±0.3742分,海水淹溺C57 WT小鼠4h组病理评分为9.900±0.7071分,前者较后者明显减轻,二者有统计学差异（P=0.0014）。地塞米松治疗组肺组织病理评分为6.000±0.3162,较海水淹溺C57 WT小鼠4h组对比有所减轻（P=0.0047）。2)ELISA方法检测C57 WT小鼠肺组织TNF-α、IL-6和IL-1β的表达量也随时间延长逐渐上升,而海水淹溺NLRP3 KO 4h组肺组织炎症因子TNF-α、IL-6和IL-1β较海水淹溺C57 WT小鼠4h组对比明显减轻（P值分别为0.0020,<0.0001和0.0040）,地塞米松治疗组肺组织炎症因子也较海水淹溺C57WT小鼠4h组下降（P值分别为0.0001,<0.0001和0.0015）。3)Western blot检测海水淹溺C57 WT小鼠组肺组织匀浆中NLRP3蛋白、caspase-1蛋白和IL-1β蛋白表达量增加,而海水淹溺NLRP3 KO 4h组NLRP3蛋白、caspase-1蛋白和IL-1β蛋白表达量较海水淹溺C57 WT小鼠4h组明显下降,且地塞米松治疗组NLRP3蛋白、caspase-1蛋白和IL-1β蛋白表达量较海水淹溺C57 WT小鼠4h组也下降。4)RT-PCR检测结果表明,随海水淹溺时间的延长,海水淹溺C57 WT小鼠组肺组织匀浆NLRP3 m RNA、caspase-1 m RNA和IL-1βm RNA表达量增加,海水淹溺NLRP3KO 4h组NLRP3 m RNA、caspase-1 m RNA和IL-1βm RNA表达量较海水淹溺C57 WT小鼠4h组明显减低（P值分别为<0.001,0.0017和0.026）,地塞米松治疗组肺组织匀浆NLRP3 m RNA、caspase-1 m RNA和IL-1βm RNA表达量较海水淹溺C57 WT小鼠4h组下降（P值分别为<0.001,0.0333和0.0386）。2、细胞实验通过Western blot检测发现随海水刺激的时间延长,C57 WT小鼠肺原代肺上皮细胞NLRP3蛋白、caspase-1蛋白和IL-1β蛋白表达均增加。地塞米松干预组NLRP3蛋白、caspase-1蛋白和IL-1β蛋白表达下降。研究结论:1、海水淹溺诱导的急性肺损伤的激活了NLRP3/caspase-1/IL-1β信号通路。2、NLRP3基因敲除,可减轻海水淹溺诱导的C57 WT小鼠急性肺损伤。3、地塞米松可以通过下调NLRP3/caspase-1/IL-1β信号通路表达,从而减轻海水淹溺后急性肺损伤。