机械通气广泛应用于手术室和重症监护病房，为应用肌松药的全身麻醉患者提供呼吸支持，也是救治急慢性肺损伤、呼吸功能衰竭、急性呼吸窘迫综合征（ARDS）等患者最重要的手段之一。但机械通气在提供呼吸支持的同时，使用不当可能加重原有的肺损伤，甚至导致健康的肺组织出现损伤，即呼吸机相关性肺损伤（Ventilator induced lung injury，VILI）。VILI的发病机制和治疗受到广泛关注，如何有效地减轻VILI成为麻醉围术期医学和危重病医学研究的热点和难点。　　肺组织含有大量的毛细血管，缺氧、内毒素等致病因素极易影响血管内皮细胞，使之成为急性肺损伤的主要靶器官，从而导致一系列的病理改变，因此，探讨如何更好地保护肺血管内皮细胞的功能对于减轻VILI具有重要的意义。1-磷酸鞘氨醇（sphingosine-1-phosphate, S1P）是一种天然溶血磷脂，广泛存在于各种组织，其通过对细胞迁移、细胞凋亡、炎症反应及血管通透性的调控，在哮喘、慢性阻塞性肺疾病、急性肺损伤等多种肺部疾病的病理生理改变过程中发挥重要作用。研究表明，S1P可以减轻肺缺血再灌注损伤及急性肺损伤。FTY720作为一种已应用于临床的S1P受体激动剂，研究发现，FTY720可增强血管内皮细胞的屏障功能。FTY720是否可用于防治VILI，特别是其对VILI肺血管内皮细胞功能的影响尚未见报道。　　本研究第一部分通过建立大鼠呼吸机相关性肺损伤模型，探讨VILI可能的病理生理机制，为后续的研究提供稳定可靠的动物模型。第二部分选取已经应用于临床的S1P受体激动剂FTY720灌胃预处理，在功能水平、细胞水平和分子水平等不同层面进行研究，观察其对VILI的影响，特别是对肺血管内皮细胞功能的影响，并探讨其可能的机制，为临床更加有效地防治VILI提供潜在的治疗靶点和理论依据。　　第一部分：建立呼吸机相关性肺损伤大鼠动物模型　　目的：建立呼吸机相关性肺损伤（VILI）大鼠动物模型，探讨VILI可能的病理生理机制，为后续研究建立稳定可靠的动物模型。　　方法：按照随机数字表法将30只健康成年雄性SD大鼠分为3组：对照组（C组）：大鼠麻醉后行气管切开静置观察4h，不实施机械通气；常规潮气量组（TV组）：潮气量（Vt）8ml/kg；大潮气量组（HV组）：Vt40ml/kg。TV组及HV组其它呼吸机参数设置为：呼吸频率（RR）40次/min，吸气呼气时间比值（I:E）1:2，呼气末正压通气（PEEP）0，吸入气体氧浓度（FiO2）21%，机械通气持续4h。在机械通气前（基础时点，0h）及机械通气1h、2h、4h时（C组大鼠在对应时点）分别抽取股动脉血测动脉血氧分压（arterial partial pressure of oxygen，PaO2）。机械通气4h后测定血清蛋白浓度、肺组织丙二醛（MDA）含量及超氧化物歧化酶（SOD）活性，测定支气管肺泡灌洗液（bronchoalveolar lavage fluid，BALF）中肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素6（IL-6）、白细胞介素1β（IL-1β）浓度，计算肺湿干重比（W/D值）和肺通透性指数（Pulmonary permeability index，PPI）。HE染色光镜下观察肺组织结构改变并行肺损伤评分。　　结果：（1）PaO2的变化：三组大鼠基础时点PaO2差异无显著性（P＞0.05）。C组大鼠PaO2在4个时点变化无统计学意义（P＞0.05）；与基础时点比较，TV组PaO2于1h、2h时升高（P＜0.05），4h时PaO2差异无显著性（P＞0.05）；HV组1h时PaO2升高，4h时PaO2降低（P＜0.05）。与C组比较，TV组机械通气1h、2h时PaO2升高，4h时PaO2差异无显著性（P＞0.05）；HV组1h、2h时PaO2升高，4h时PaO2降低（P＜0.05）。与TV组比较，HV组1h时PaO2升高，4h时PaO2降低（P＜0.05）。　　（2）肺组织MDA含量、SOD活性及肺损伤评分的比较：与C组比较，TV组肺组织MDA含量增高、肺损伤评分升高（P＜0.05），SOD活性差异无显著性（P＞0.05），HV组肺组织MDA含量升高，SOD活性降低，肺损伤评分升高（P＜0.05）。与TV组比较，HV组肺组织MDA含量增高，SOD活性降低，肺损伤评分升高（P＜0.05）。　　（3）PPI和肺组织W/D值：与C组比较，TV组机械通气4h后PPI升高（P＜0.05），W/D差异无显著性（P＞0.05）；HV组PPI和W/D升高（P＜0.05）；与TV组比较，HV组PPI和W/D升高（P＜0.05）。　　（4）BALF液中TNF-α、IL-6和IL-1β浓度：与C组比较，机械通气4h后TV组BALF中IL-6、IL-1β浓度升高（P＜0.05），TNF-α浓度差异无显著性（P＞0.05）；HV组TNF-α、IL-6、IL-1β浓度均升高（P＜0.05）。与TV组比较，HV组TNF-α、IL-6、IL-1β水平升高（P＜0.05）。　　（5）肺组织显微结构改变：光镜下C组大鼠肺泡结构完整，肺泡间隔均一、结构清晰；TV组肺泡结构较完整，可见少量肺泡壁破坏，肺泡间隔轻度增宽，仅少量炎性细胞浸润，HV组可见肺泡结构被破坏，肺泡间隔明显增宽，肺间质及肺泡腔中有大量中性粒细胞、巨噬细胞浸润，肺泡腔中出现渗出液。　　结论：VILI除了物理因素致肺组织损伤外，促炎因子的释放、炎性细胞的聚集、脂质过氧化失衡等生物伤是重要的致病因素。采用40ml/kg潮气量机械通气4h可复制典型的大鼠VILI在体模型。　　第二部分：FTY720预先给药对呼吸机相关性肺损伤大鼠内皮细胞功能的影响　　目的：观察S1P受体激动剂FTY720对VILI大鼠内皮细胞功能的影响，探讨1-磷酸鞘氨醇1型受体（S1P1）在VILI中的作用。　　方法：40只SD大鼠采用随机数字法分成4组：常规潮气量组（TV组）、大潮气量组（HV组）、大潮气量+FTY720预处理组（HF组）、大潮气量+FTY720+S1P1受体拮抗剂W146预处理组（HFW组）。机械通气4h后抽取股动脉血测PaO2及血清总蛋白浓度，计算肺W/D值和PPI；测定肺组织MDA、NO含量，诱导型一氧化氮合酶（iNOS）、内皮型一氧化氮合酶（eNOS）及SOD、钠钾ATP酶（Na+-K+-ATPase）活性；实时定量PCR法测定肺组织中iNOS、eNOS基因表达；蛋白印记（Western-blot）法测定肺组织Na+-K+-ATPaseα1和水通道蛋白1（AQP1）蛋白表达；酶联免疫吸附（ELISA）法测定BALF中TNF-α、IL-1β浓度；光镜和电镜下观察肺组织病理学变化。　　结果：（1）股动脉PaO2、肺组织W/D值、PPI及血清总蛋白浓度的比较：与TV组比较，HV、HF、HFW组PaO2降低，肺组织W/D值、PPI、总蛋白浓度升高（P＜0.05）。与HV组比较，HF组PaO2升高，W/D值、PPI、总蛋白浓度降低（P＜0.05）；HFW组PaO2升高，W/D值、PPI降低（P＜0.05），总蛋白浓度差异无显著性（P＞0.05）。与HF组比较，HFW组W/D值、PPI升高（P＜0.05），PaO2、总蛋白浓度差异无显著性（P＞0.05）。　　（2）肺组织MDA含量和SOD活性的比较：与TV组比较，HV、HF、HFW组肺组织MDA含量升高，SOD活性降低（P＜0.05）。与HV组比较，HF组MDA含量降低（P＜0.05），SOD活性差异无显著性（P＞0.05），HFW组MDA含量及SOD活性差异均无显著性（P＞0.05）。与HF组比较，HFW组肺组织MDA含量升高（P＜0.05），SOD活性差异无显著性（P＞0.05）。　　（3）肺组织NO含量，iNOS、eNOS活性及基因表达的比较：与TV组比较， HV、HF、HFW组肺组织NO含量升高，iNOS活性及基因表达升高，eNOS活性及基因表达降低（P＜0.05）。与HV组比较，HF组NO含量、iNOS活性及基因表达降低，eNOS活性及基因表达升高（P＜0.05），HFW组NO含量、iNOS基因表达降低（P＜0.05），iNOS活性、eNOS活性及基因表达差异无显著性（P＞0.05）。与HF组比较，HFW组肺组织NO含量升高，iNOS活性及基因表达升高，eNOS活性及基因表达降低（P＜0.05）　　（4）肺组织Na+-K+-ATPase活性及Na+-K+-ATPaseα1蛋白表达的比较：与TV组比较， HV、HF、HFW组肺组织 Na+-K+-ATPase活性降低， HV组、HFW组Na+-K+-ATPaseα1蛋白表达降低（P＜0.05）。与HV组比较，HF组Na+-K+-ATPase活性及Na+-K+-ATPaseα1蛋白表达均升高，HFW组Na+-K+-ATPaseα1蛋白表达升高（P＜0.05），Na+-K+-ATPase活性差异无显著性（P＞0.05）。与HF组比较，HFW组Na+-K+-ATPase活性及Na+-K+-ATPaseα1蛋白表达均降低（P＜0.05）。　　（5）肺组织AQP1蛋白的表达：与TV组比较，HV、HF、HFW组肺组织中AQP1蛋白表达降低。与HV组比较，HF组AQP1蛋白表达升高（P＜0.05），HFW组差异无显著性（P＞0.05）。与HF组比较，HFW组AQP1蛋白表达降低（P＜0.05）。　　（6）BALF中TNF-α、IL-1β浓度的比较：与TV组比较，HV、HF、HFW组BALF中TNF-α、IL-1β浓度升高（P＜0.05）。与HV组比较，HF组BALF中TNF-α、IL-1β浓度降低，HFW组IL-1β浓度降低（P＜0.05），TNF-α浓度差异无显著性（P＞0.05）。与HF组比较，HFW组BALF中TNF-α、IL-1β浓度升高（P＜0.05）。　　（7）肺组织细胞凋亡率的比较：与TV组比较，HV、HF、HFW组肺组织肺细胞率升高（P＜0.05）。与HV组比较，HF组肺组织细胞凋亡率降低（P＜0.05）， HFW组差异无显著性（P＞0.05）。与HF组比较，HFW组肺组织细胞凋亡率升高（P＜0.05）。　　（8）肺组织显微结构改变：光镜下，TV组肺泡结构完整，肺泡腔清晰，肺间质无水肿，仅见少量炎症细胞浸润；HV组肺泡结构破坏，部分肺泡破裂融合，肺泡间隔增厚，肺间质可见红细胞和炎性细胞浸润，肺泡腔内可见渗出物和透明膜形成；HF组肺泡结构较完整，肺泡间隔轻度增厚，肺间质炎性细胞少量浸润，与HV组相比形态学上明显好转；HFW组损伤程度介于HF组和HV组之间。　　（9）肺组织超微结构改变：电镜下，TV组细胞间连接紧密，II型上皮细胞（AECⅡ）表面微绒毛排列基本整齐，细胞核清晰，细胞浆内可见多个大小不一的洋葱样的板层小体，线粒体丰富；HV组电镜下可见形态完整的II型上皮细胞数量减少，细胞表面微绒毛断裂消失，细胞核固缩、染色质边聚，细胞浆内板层小体肿胀排空、数目明显减少，线粒体肿胀溶解排空；HF组可见细胞表面少量微绒毛，细胞核清晰，细胞浆内板层小体略肿胀，但数目未见明显减少，线粒体均匀丰富，其余超微结构较HV组明显改善；HFW组板层小体肿胀，损伤程度介于HF组和HV组之间。　　结论： FTY720预先给药可减轻大鼠呼吸机相关性肺损伤，其可能通过激动1-磷酸鞘氨醇1型受体，减轻肺组织炎性反应，改善脂质氧化-抗氧化系统失衡，减轻肺组织细胞凋亡，改善肺血管内皮细胞功能发挥保护作用。