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[摘要] 目的 探讨胆红素对脂多糖所致急性肺损伤大鼠的水通道蛋白1、5是否存在调节作用，探讨其保护作用机制。 方法 雄性Wistar大鼠18只，随机分为生理盐水对照组（C组）、脂多糖模型组（L组）和胆红素预处理组（B组），每组各6只。每组于造模后4 h处死大鼠。测定每组肺湿/干重比值，ELISA法测血清中IL-8含量，肺组织中cAMP含量，免疫组化法测定每组水通道蛋白1、5的表达变化，观察各组肺组织病理改变。 结果 与模型组（L组）比较，胆红素干预组（B组）的W/D值下降，IL-8含量明显降低，cAMP含量表达上升（P < 0.05），水通道蛋白1、5表达增强（P < 0.05），肺水肿病理改变明显减轻。 结论 胆红素可能是通过cAMP信号途径调节水通道蛋白1、5表达改善水代谢，减轻肺水肿状态，从而对急性肺损伤具有保护作用。
[关键词] 急性肺损伤；胆红素；水通道蛋白1；水通道蛋白5；大鼠；肺水肿
[中图分类号] R965.1 [文献标识码] B [文章编号] 1673-9701（2013）14-0003-04
急性肺损伤（acute lung injury，ALI）是各种直接和间接致伤因素导致的肺泡上皮细胞及毛细血管内皮细胞损伤，造成弥漫性肺间质及肺泡水肿，导致急性低氧性呼吸功能不全。但近年来人们对急性肺损伤的发病机制仍不十分清楚，寻找有效的防治措施是目前研究的热点。内毒素所致的急性肺损伤，其主要病理特征为血管通透性增高的肺水肿，表现为肺组织肿胀，组织间隙内大量液体集聚，肺水肿的严重程度与急性肺损伤的预后相关，因此改善急性肺损伤所引起的肺水肿具有非常重要的临床意义[1]。水通道蛋白（AQPs）是一种家族性的膜运输蛋白，通过脂质双分子层形成水通道，渗透性地驱动水分子在细胞膜跨越运输[2]。发生急性肺损伤后AQPs表达会下降，使机体清除过多水肿液的能力下降，导致过多液体在肺泡间质聚积，从而加重肺泡和间质内水肿[3]。由此可见，AQPs 在肺水肿的形成和消除过程中起非常重要的作用。
以往人们认为胆红素是一种有毒的血红素终末代谢产物，随着对其研究的不断深入，发现胆红素具有极强的抗氧化、抗炎、抗细胞凋亡的能力，对急性肺损伤具有一定的保护作用[4]，但其具体作用机制仍不完全清楚，胆红素对急性肺损伤的保护机制是否与通过调节水通道蛋白（AQPs）有关。我们通过胆红素干预内毒素诱导的急性肺损伤大鼠，检测大鼠体内IL-8、cAMP、水通道蛋白1、5的表达，探讨胆红素在急性肺损伤中与水通道蛋白的关系，是否通过cAMP途径调节水通道蛋白（AQPs），从而完善其具体保护机制。
1 资料与方法
1.1 动物、药物与主要试剂
雄性Wister大鼠18只，（体重200～250 g）购自中国军事科学院实验动物中心，LPS（Sigma公司），胆红素（英国Frontier scientific公司），IL-8酶联免疫吸附试剂盒（上海西塘科技公司），cAMP酶联免疫吸附试剂盒（上海西塘科技公司），AQP-1一抗，AQP-5一抗（美国Abcam公司）。
1.2 模型的制备及分组
雄性Wister大鼠18只，随机分为三组，适应性饲养1周，分组情况如下：①生理盐水对照组（C组），尾静脉注射生理盐水（2 mL/kg 体重）；②脂多糖模型组（L组），尾静脉注射LPS（5 mg/kg 体重）；胆红素预处理组（B组），胆红素连续灌胃6 d（40 mg/kg 体重），每天上午1次，第6次灌胃后1h尾静脉注射LPS。每组均于造模后4 h处死大鼠收集标本。
1.3检测指标与方法
戊巴比妥麻醉固定后，腹主动脉取血5 mL，分离血清保存于-70℃用于测定IL-8。肺湿/干重比，取右肺中叶，称量湿重量后，置于80℃烤箱，72 h至恒重后测量干重，计算W/D。取右肺上叶肺组织，给予10%甲醛固定，石蜡包埋切片后，进行HE染色，于普通光学显微镜下观察病理组织。取右肺下叶，研磨肺组织匀浆，酶联免疫吸附试验测定肺组织中cAMP含量。肺组织免疫组织化学：右肺上叶组织石蜡包埋切片，用SP法检测AQP-1，AQP-5在肺内的蛋白表达。常规二甲苯脱蜡，梯度酒精脱水，灭活内源性过氧化物酶，过氧化氢封闭5～10 min，PBS洗3次，每次5 min。高压抗原修复后，冷却至室温。正常山羊血清工作液封闭30 min，滴加AQP-1一抗（抗体浓度1：100），AQP-5一抗（抗体浓度1：200）4℃过夜后，PBS洗3次，每次5 min，AQP-5滴加生物素化羊抗兔IgG，AQP-1滴加生物素羊抗小鼠IgG，室温，30 min；DAB反应染色，自来水冲洗后，苏木素复染，常规脱水，透明，干燥，封片。阴性对照以PBS缓冲液作为一抗。染色结果图像分析以肺组织中出现明确的棕黄色或棕褐色颗粒可判定为阳性结果。每张切片随机选取5个视野，应用BI-2000医学图像分析系统检测AQP-1，AQP-5的光密度值。
1.4统计学处理
所有计量数据均以（x±s）表示，采用SPSS16.0统计学软件进行数据分析，均数间比较采用单因素方差分析（ANOVA）。多个样本均数间两两比较采用LSD-t检验，取α=0.05作为检验水准，P < 0.05为差异有统计学意义。
2结果
2.1动物的一般情况
C组大鼠精神状况和反映良好，毛发整齐，抓取会逃避，活动自如。L组大鼠出现呼吸急促，蜷缩成团，毛发竖立，精神萎靡不振，排稀便。B组症状与L组症状相似，但严重程度较之减轻。
2.2 大鼠肺W/D值变化
L组W/D比值明显高于C组，差异有统计学意义（P <0.05），B组较L组W/D比值降低，但仍高于C组（P < 0.05）。
2.3大鼠肺组织病理学改变 C组无明显炎症变化，L组光镜下可见不同程度的肺泡结构破坏，肺泡间隔明显增宽，肺泡腔及间质内大量炎性细胞浸润，肺间质水肿，肺泡腔内有渗出液，有透明膜形成，局部出现肺不张，肺萎陷。B组肺水肿程度减轻，炎性细胞浸润减少，肺泡腔无明显渗出。见图1。
2.4 血清中IL-8，肺组织中cAMP含量
与C组比较L组IL-8含量明显增加，差异有统计学意义（P < 0.05）。B组IL-8含量较LPS组减少，但仍高于C组，其与其他两组间比较差异均有统计学意义（P < 0.05）。L组与C组比较cAMP含量明显降低，差异有统计学意义（P < 0.05），B组cAMP含量较L组增多，差异有统计学意义（P < 0.05），但仍低于C组（P < 0.05）。见表1。
2.5 AQP-1，AQP-5表达的变化免疫组化结果
正常肺组织中肺泡周围和支气管周围的毛细血管内皮及肺泡上皮均有 AQP-1 阳性染色（棕黄色），LPS组4 h后在毛细血管内皮细胞AQP-1表达明显下降（P < 0.05），这种减少在全肺均能看到，并非完全局限在损伤严重的部位。B组AQP-1表达明显上调，但与C组之间比较无显著差异（P > 0.05）。正常肺组织中气道上皮细胞和I型肺泡上皮细胞也可见AQP-5阳性染色（棕黄色），LPS组4 h后在正常肺组织中气道上皮细胞和I型肺泡上皮细胞明显减少（P < 0.05），而且这种减少是均一分布，并不是单纯发生在炎症反应中，上皮细胞脱落多的地方，B组AQP-5表达明显上升，但与C组比较差异无统计学意义（P > 0.05）。见表1。
3讨论
急性肺损伤（ALI）是指由心源性以外的各种肺内外致病因素所导致的急性缺氧性呼吸衰竭。在一些病理条件下如：呼吸窘迫综合症、充血性心力衰竭，病毒感染等因素刺激时，使肺的水液平衡遭到破坏，肺的液体运输受到影响，从而导致肺水肿[5]。急性肺损伤（ALI）是以肺水肿为主要特征的一种临床综合征，急性肺损伤的病理变化之一就是肺水肿。但目前对肺水肿的发病机制仍不完全清楚，以往人们认为，肺水肿主要是肺泡上皮/微血管内皮屏障功能失调及肺泡液体间隙受损所致，而对存在水通道蛋白（AQPs）调节肺水的转运、维持肺液平衡的作用却认识不足。
水通道蛋白（AQPs）是一组与水的通透性有关的细胞膜上的转运蛋白， AQPs不仅在肺组织中快速控制水的转运，而且在机体其他组织中也发挥水的新陈代谢的基础作用。在分子水平上揭示了水跨膜转运调节的基本机制[6]。肺水肿是以肺泡和肺间质内过多液体积聚为特点。发生时必然伴有液水平衡破坏，水通道蛋白功能的改变，因此充分认识到水通道蛋白对肺脏的作用为临床治疗肺水肿提供重要的依据。
AQPs是一类可调节水进出细胞膜的水通道同源蛋白家族的总称。在哺乳动物体内目前已被发现的有13种（AQP-0～AQP-12），AQPs在许多组织均有表达，如肾、眼、肺等，分布于肺组织中的AQPs有6种（AQP-1、AQP-3、 AQP-4、AQP-5、AQP-8、AQP-9）[7]。其中AQP-1定位于微血管内皮、支气管周围的血管、气道黏膜上皮和胸膜，肺泡Ⅱ型上皮细胞亦有少量的分布。AQP-5主要发现在肺泡Ⅰ型细胞的顶膜面及气道分泌腺细胞上[8]。AQP-1、5只负责转运水，不允许其他溶质和分子通过。AQP-1和AQP-5的作用环节并不完全一致，AQP-1主要负责清除支气管和脉管周围的组织的水分，而AQP-5则是清除肺泡腔内的水分[9]。在小鼠肺部遭受病毒感染诱导急性肺损伤引起肺水肿的实验模型中，观察到小鼠肺内AQP-1和AQP-5的mRNA和蛋白表达量均有下降，但在肺部炎症开始减轻后有所恢复[10]。有实验证明，在肺泡内灌注脂多糖4～12 h后可出现明显的肺水肿病理变化，AQP-1和AQP-5蛋白表达明显减少，伤后12 h肺水肿表现开始减轻，同时发现微血管内皮细胞AQP-1的表达量也有部分上升[11]，但AQP-5的含量未见恢复，说明AQP-5蛋白减少的持续时间超过AQP-1，可见AQP-5和AQP-1在结构和功能上存在一定差异。因此可通过提高AQP-1和AQP-5的表达或活性，增加肺水肿患者的肺水清除率，可能是治疗肺水肿的一种有效途径，也为临床急性肺损伤的治疗提供了新的思路[12]。
cAMP-PKA途径是细胞信号转导的主要途径，激动信号与G蛋白偶联受体结合后导致受体构象改变，由G蛋白偶联受体（Gi或Gs）将信号首先传至腺苷酸环化酶（AC），AC可利用ATP生成cAMP，由其控制cAMP的含量，cAMP决定蛋白激酶A（PKA）的活性，蛋白激酶A负责很多蛋白的磷酸化，被磷酸化的靶蛋白往往是调节酶或重要功能蛋白，因而可以介导细胞外信号，调节细胞反应。在水通道的调节中，磷酸化是一个非常重要的过程，AQP-1，AQP-5均含有PKA和PKC的同源序列，且受磷酸化作用直接调节，AQP的磷酸化为cAMP依赖性，在某些刺激因素作用下，腺苷环化酶（AC）被激活，使细胞内cAMP增加，进一步活化PKA或PKC，使其催化AQP上的丝氨酸磷酸化，从而增加细胞膜对水的通透性[13]。cAMP是细胞内的重要信使之一，在跨膜细胞信号转导中起细胞内信息传递作用。在急性肺损伤引起的肺水肿中，可提高cAMP的水平，使其通过信号传导途径上调肺泡上皮细胞的钠水通道及钠泵功能，提高肺水清除率，增加血管外肺水的吸收[14]。
传统观念认为胆红素是人体内的一种有害代谢产物，临床上将血中胆红素含量作为肝、胆、胰疾病严重程度的诊断指标之一。但是随着近年来血红素加氧酶（HO）/一氧化碳-胆红素系统研究的不断深入，发现对胆红素的认识并不全面。大量实验研究表明，胆红素作为一种内源性抗氧化剂，具有极强的抗氧化、广泛的非特异性抗炎作用及抑制细胞凋亡的能力[15]。在急性肺损伤的发病过程中，胆红素可发挥抗氧化作用，抑制脂质过氧化物损伤，减少体内抗氧化酶的消耗，减轻内毒素所致的急性肺损伤[16]。胆红素可以抑制由脂多糖引起的内皮细胞NF-κB从胞浆到胞核的移位，减少相关的炎症蛋白基因转录，帮助中性粒细胞趋化，使局部炎症介质产生减少，从而减轻肺组织炎症[17]。同时胆红素可以对抗氧自由基引发的细胞凋亡的作用，在大鼠急性肺损伤中，caspase-3的表达降低，肺内凋亡细胞数量减少，而caspase-3表达的降低可能是NF-κB的活性受到抑制的结果[18]。胆红素通过抗炎、抗氧化、抗细胞凋亡等途径对急性肺损伤起到保护作用。本实验结果显示，尾静脉注射脂多糖引起大鼠急性肺损伤后病理改变为肺泡结构破坏，肺泡腔及间质内大量炎性细胞浸润，肺间质水肿，W/D比值增加，血清中IL-8含量升高，提示ALI造模成功，肺组织中cAMP含量明显下降，肺组织中AQP-1，AQP-5表达明显减少。胆红素对其预处理后，大鼠肺组织病理损伤程度减轻，W/D，IL-8指标有所下降，但仍高于对照组，cAMP含量上升，AQP-1，AQP-5在肺组织中表达上调。表明胆红素可能是通过cAMP信号途径来调节AQP-1，AQP-5的表达。胆红素通过上调AQP-1，AQP-5的蛋白表达，提高肺水清除率，减轻肺水肿的严重程度，从而对急性肺损伤起到一定的保护作用。
[关键词] 急性肺损伤；胆红素；水通道蛋白1；水通道蛋白5；大鼠；肺水肿
[中图分类号] R965.1 [文献标识码] B [文章编号] 1673-9701（2013）14-0003-04
急性肺损伤（acute lung injury，ALI）是各种直接和间接致伤因素导致的肺泡上皮细胞及毛细血管内皮细胞损伤，造成弥漫性肺间质及肺泡水肿，导致急性低氧性呼吸功能不全。但近年来人们对急性肺损伤的发病机制仍不十分清楚，寻找有效的防治措施是目前研究的热点。内毒素所致的急性肺损伤，其主要病理特征为血管通透性增高的肺水肿，表现为肺组织肿胀，组织间隙内大量液体集聚，肺水肿的严重程度与急性肺损伤的预后相关，因此改善急性肺损伤所引起的肺水肿具有非常重要的临床意义[1]。水通道蛋白（AQPs）是一种家族性的膜运输蛋白，通过脂质双分子层形成水通道，渗透性地驱动水分子在细胞膜跨越运输[2]。发生急性肺损伤后AQPs表达会下降，使机体清除过多水肿液的能力下降，导致过多液体在肺泡间质聚积，从而加重肺泡和间质内水肿[3]。由此可见，AQPs 在肺水肿的形成和消除过程中起非常重要的作用。
以往人们认为胆红素是一种有毒的血红素终末代谢产物，随着对其研究的不断深入，发现胆红素具有极强的抗氧化、抗炎、抗细胞凋亡的能力，对急性肺损伤具有一定的保护作用[4]，但其具体作用机制仍不完全清楚，胆红素对急性肺损伤的保护机制是否与通过调节水通道蛋白（AQPs）有关。我们通过胆红素干预内毒素诱导的急性肺损伤大鼠，检测大鼠体内IL-8、cAMP、水通道蛋白1、5的表达，探讨胆红素在急性肺损伤中与水通道蛋白的关系，是否通过cAMP途径调节水通道蛋白（AQPs），从而完善其具体保护机制。
1 资料与方法
1.1 动物、药物与主要试剂
雄性Wister大鼠18只，（体重200～250 g）购自中国军事科学院实验动物中心，LPS（Sigma公司），胆红素（英国Frontier scientific公司），IL-8酶联免疫吸附试剂盒（上海西塘科技公司），cAMP酶联免疫吸附试剂盒（上海西塘科技公司），AQP-1一抗，AQP-5一抗（美国Abcam公司）。
1.2 模型的制备及分组
雄性Wister大鼠18只，随机分为三组，适应性饲养1周，分组情况如下：①生理盐水对照组（C组），尾静脉注射生理盐水（2 mL/kg 体重）；②脂多糖模型组（L组），尾静脉注射LPS（5 mg/kg 体重）；胆红素预处理组（B组），胆红素连续灌胃6 d（40 mg/kg 体重），每天上午1次，第6次灌胃后1h尾静脉注射LPS。每组均于造模后4 h处死大鼠收集标本。
1.3检测指标与方法
戊巴比妥麻醉固定后，腹主动脉取血5 mL，分离血清保存于-70℃用于测定IL-8。肺湿/干重比，取右肺中叶，称量湿重量后，置于80℃烤箱，72 h至恒重后测量干重，计算W/D。取右肺上叶肺组织，给予10%甲醛固定，石蜡包埋切片后，进行HE染色，于普通光学显微镜下观察病理组织。取右肺下叶，研磨肺组织匀浆，酶联免疫吸附试验测定肺组织中cAMP含量。肺组织免疫组织化学：右肺上叶组织石蜡包埋切片，用SP法检测AQP-1，AQP-5在肺内的蛋白表达。常规二甲苯脱蜡，梯度酒精脱水，灭活内源性过氧化物酶，过氧化氢封闭5～10 min，PBS洗3次，每次5 min。高压抗原修复后，冷却至室温。正常山羊血清工作液封闭30 min，滴加AQP-1一抗（抗体浓度1：100），AQP-5一抗（抗体浓度1：200）4℃过夜后，PBS洗3次，每次5 min，AQP-5滴加生物素化羊抗兔IgG，AQP-1滴加生物素羊抗小鼠IgG，室温，30 min；DAB反应染色，自来水冲洗后，苏木素复染，常规脱水，透明，干燥，封片。阴性对照以PBS缓冲液作为一抗。染色结果图像分析以肺组织中出现明确的棕黄色或棕褐色颗粒可判定为阳性结果。每张切片随机选取5个视野，应用BI-2000医学图像分析系统检测AQP-1，AQP-5的光密度值。
1.4统计学处理
所有计量数据均以（x±s）表示，采用SPSS16.0统计学软件进行数据分析，均数间比较采用单因素方差分析（ANOVA）。多个样本均数间两两比较采用LSD-t检验，取α=0.05作为检验水准，P < 0.05为差异有统计学意义。
2结果
2.1动物的一般情况
C组大鼠精神状况和反映良好，毛发整齐，抓取会逃避，活动自如。L组大鼠出现呼吸急促，蜷缩成团，毛发竖立，精神萎靡不振，排稀便。B组症状与L组症状相似，但严重程度较之减轻。
2.2 大鼠肺W/D值变化
L组W/D比值明显高于C组，差异有统计学意义（P <0.05），B组较L组W/D比值降低，但仍高于C组（P < 0.05）。
2.3大鼠肺组织病理学改变 C组无明显炎症变化，L组光镜下可见不同程度的肺泡结构破坏，肺泡间隔明显增宽，肺泡腔及间质内大量炎性细胞浸润，肺间质水肿，肺泡腔内有渗出液，有透明膜形成，局部出现肺不张，肺萎陷。B组肺水肿程度减轻，炎性细胞浸润减少，肺泡腔无明显渗出。见图1。
2.4 血清中IL-8，肺组织中cAMP含量
与C组比较L组IL-8含量明显增加，差异有统计学意义（P < 0.05）。B组IL-8含量较LPS组减少，但仍高于C组，其与其他两组间比较差异均有统计学意义（P < 0.05）。L组与C组比较cAMP含量明显降低，差异有统计学意义（P < 0.05），B组cAMP含量较L组增多，差异有统计学意义（P < 0.05），但仍低于C组（P < 0.05）。见表1。
2.5 AQP-1，AQP-5表达的变化免疫组化结果
正常肺组织中肺泡周围和支气管周围的毛细血管内皮及肺泡上皮均有 AQP-1 阳性染色（棕黄色），LPS组4 h后在毛细血管内皮细胞AQP-1表达明显下降（P < 0.05），这种减少在全肺均能看到，并非完全局限在损伤严重的部位。B组AQP-1表达明显上调，但与C组之间比较无显著差异（P > 0.05）。正常肺组织中气道上皮细胞和I型肺泡上皮细胞也可见AQP-5阳性染色（棕黄色），LPS组4 h后在正常肺组织中气道上皮细胞和I型肺泡上皮细胞明显减少（P < 0.05），而且这种减少是均一分布，并不是单纯发生在炎症反应中，上皮细胞脱落多的地方，B组AQP-5表达明显上升，但与C组比较差异无统计学意义（P > 0.05）。见表1。
3讨论
急性肺损伤（ALI）是指由心源性以外的各种肺内外致病因素所导致的急性缺氧性呼吸衰竭。在一些病理条件下如：呼吸窘迫综合症、充血性心力衰竭，病毒感染等因素刺激时，使肺的水液平衡遭到破坏，肺的液体运输受到影响，从而导致肺水肿[5]。急性肺损伤（ALI）是以肺水肿为主要特征的一种临床综合征，急性肺损伤的病理变化之一就是肺水肿。但目前对肺水肿的发病机制仍不完全清楚，以往人们认为，肺水肿主要是肺泡上皮/微血管内皮屏障功能失调及肺泡液体间隙受损所致，而对存在水通道蛋白（AQPs）调节肺水的转运、维持肺液平衡的作用却认识不足。
水通道蛋白（AQPs）是一组与水的通透性有关的细胞膜上的转运蛋白， AQPs不仅在肺组织中快速控制水的转运，而且在机体其他组织中也发挥水的新陈代谢的基础作用。在分子水平上揭示了水跨膜转运调节的基本机制[6]。肺水肿是以肺泡和肺间质内过多液体积聚为特点。发生时必然伴有液水平衡破坏，水通道蛋白功能的改变，因此充分认识到水通道蛋白对肺脏的作用为临床治疗肺水肿提供重要的依据。
AQPs是一类可调节水进出细胞膜的水通道同源蛋白家族的总称。在哺乳动物体内目前已被发现的有13种（AQP-0～AQP-12），AQPs在许多组织均有表达，如肾、眼、肺等，分布于肺组织中的AQPs有6种（AQP-1、AQP-3、 AQP-4、AQP-5、AQP-8、AQP-9）[7]。其中AQP-1定位于微血管内皮、支气管周围的血管、气道黏膜上皮和胸膜，肺泡Ⅱ型上皮细胞亦有少量的分布。AQP-5主要发现在肺泡Ⅰ型细胞的顶膜面及气道分泌腺细胞上[8]。AQP-1、5只负责转运水，不允许其他溶质和分子通过。AQP-1和AQP-5的作用环节并不完全一致，AQP-1主要负责清除支气管和脉管周围的组织的水分，而AQP-5则是清除肺泡腔内的水分[9]。在小鼠肺部遭受病毒感染诱导急性肺损伤引起肺水肿的实验模型中，观察到小鼠肺内AQP-1和AQP-5的mRNA和蛋白表达量均有下降，但在肺部炎症开始减轻后有所恢复[10]。有实验证明，在肺泡内灌注脂多糖4～12 h后可出现明显的肺水肿病理变化，AQP-1和AQP-5蛋白表达明显减少，伤后12 h肺水肿表现开始减轻，同时发现微血管内皮细胞AQP-1的表达量也有部分上升[11]，但AQP-5的含量未见恢复，说明AQP-5蛋白减少的持续时间超过AQP-1，可见AQP-5和AQP-1在结构和功能上存在一定差异。因此可通过提高AQP-1和AQP-5的表达或活性，增加肺水肿患者的肺水清除率，可能是治疗肺水肿的一种有效途径，也为临床急性肺损伤的治疗提供了新的思路[12]。
cAMP-PKA途径是细胞信号转导的主要途径，激动信号与G蛋白偶联受体结合后导致受体构象改变，由G蛋白偶联受体（Gi或Gs）将信号首先传至腺苷酸环化酶（AC），AC可利用ATP生成cAMP，由其控制cAMP的含量，cAMP决定蛋白激酶A（PKA）的活性，蛋白激酶A负责很多蛋白的磷酸化，被磷酸化的靶蛋白往往是调节酶或重要功能蛋白，因而可以介导细胞外信号，调节细胞反应。在水通道的调节中，磷酸化是一个非常重要的过程，AQP-1，AQP-5均含有PKA和PKC的同源序列，且受磷酸化作用直接调节，AQP的磷酸化为cAMP依赖性，在某些刺激因素作用下，腺苷环化酶（AC）被激活，使细胞内cAMP增加，进一步活化PKA或PKC，使其催化AQP上的丝氨酸磷酸化，从而增加细胞膜对水的通透性[13]。cAMP是细胞内的重要信使之一，在跨膜细胞信号转导中起细胞内信息传递作用。在急性肺损伤引起的肺水肿中，可提高cAMP的水平，使其通过信号传导途径上调肺泡上皮细胞的钠水通道及钠泵功能，提高肺水清除率，增加血管外肺水的吸收[14]。
传统观念认为胆红素是人体内的一种有害代谢产物，临床上将血中胆红素含量作为肝、胆、胰疾病严重程度的诊断指标之一。但是随着近年来血红素加氧酶（HO）/一氧化碳-胆红素系统研究的不断深入，发现对胆红素的认识并不全面。大量实验研究表明，胆红素作为一种内源性抗氧化剂，具有极强的抗氧化、广泛的非特异性抗炎作用及抑制细胞凋亡的能力[15]。在急性肺损伤的发病过程中，胆红素可发挥抗氧化作用，抑制脂质过氧化物损伤，减少体内抗氧化酶的消耗，减轻内毒素所致的急性肺损伤[16]。胆红素可以抑制由脂多糖引起的内皮细胞NF-κB从胞浆到胞核的移位，减少相关的炎症蛋白基因转录，帮助中性粒细胞趋化，使局部炎症介质产生减少，从而减轻肺组织炎症[17]。同时胆红素可以对抗氧自由基引发的细胞凋亡的作用，在大鼠急性肺损伤中，caspase-3的表达降低，肺内凋亡细胞数量减少，而caspase-3表达的降低可能是NF-κB的活性受到抑制的结果[18]。胆红素通过抗炎、抗氧化、抗细胞凋亡等途径对急性肺损伤起到保护作用。本实验结果显示，尾静脉注射脂多糖引起大鼠急性肺损伤后病理改变为肺泡结构破坏，肺泡腔及间质内大量炎性细胞浸润，肺间质水肿，W/D比值增加，血清中IL-8含量升高，提示ALI造模成功，肺组织中cAMP含量明显下降，肺组织中AQP-1，AQP-5表达明显减少。胆红素对其预处理后，大鼠肺组织病理损伤程度减轻，W/D，IL-8指标有所下降，但仍高于对照组，cAMP含量上升，AQP-1，AQP-5在肺组织中表达上调。表明胆红素可能是通过cAMP信号途径来调节AQP-1，AQP-5的表达。胆红素通过上调AQP-1，AQP-5的蛋白表达，提高肺水清除率，减轻肺水肿的严重程度，从而对急性肺损伤起到一定的保护作用。