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背景急性肺损伤(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,导致的急性低氧性呼吸功能不全。以肺容积减少、肺顺应性降低、通气／血流比例失调为病理生理特征,临床上表现为进行性低氧血症和呼吸窘迫,其发展至严重阶段被称为急性呼吸窘迫综合征(acute respir-atory distress syndrome, ARDS)ALI和ARDS具有较高的发病率和死亡率,且近几年出现增高趋势,而目前仍缺乏有效治疗方法,其发病机制和治疗的研究一直以来都是危重医学领域关注的热点课题。在启动和调控急性肺损伤纤维化的细胞因子网络中,转化生长因子(transforming growth factor β, TGF-β)是最重要的细胞因子,其中以TGF-β1所占比例最高、活性最强。TGF-β1通过胞内信号分子蛋白转导信号,调控细胞胶原等效应基因表达。它一方面能趋化并促进成纤维细胞分裂增殖及成熟分化,刺激成纤维细胞大量合成Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ型胶原蛋白,尤其是Ⅳ型胶原蛋白,以增加肺间质的胶原成分,同时TGF-β可抑制胶原蛋白酶及纤溶酶原激活物的合成,增加蛋白酶抑制物的形成,以减少肺间质细胞外基质(extra cellular matrix, ECM)的降解,造成ECM调控失衡；另一方面能趋化炎细胞及单核巨噬细胞,合成释放PDGF,IGFs,TNF,IL-1和工L-6等细胞因子,提高其生物活性。Smads家族蛋白是TGF-β1的超家族受体的直接作用底物,也是将TGF-β信号从细胞表面受体传导至细胞核的重要信号转导分子,其家族成员可分为3类,第1类是受体调节Smad (R-Smad),属正调节信号,其中Smad2,3是TGF-β1主要通路。第2类是协同Smad (C—Smad),即Smad4。第3类是拮抗Smads,属负调节信号,主要有Smads6、Smads7,TGF-β1表达主要受Smads7抑制,2006年Lu等证实Smad2在TGF-β1所致肺血管内皮通透性增高机制中起主导作用。近年来对信号转导系统的研究还发现,位于大多数细胞质膜上约50-100nm大小的囊性凹陷结构—小窝(caveolae),是许多信号分子完成跨膜信号转导的“驿站”。在无胞外信号刺激下,小窝蛋白通常与富集于小窝质膜上的各种信号分子、受体及非受体型酪氨酸激酶等相结合,抑制这些信号物质的活性；在激动剂与受体结合后,小窝蛋白-1分子构象发生变构或共价修饰,调节信号物质的活化状态,参与信号转导调控。ALI后期重要的病理变化是纤维组织增生,它是肺部炎症导致肺泡持续性损伤及ECM细胞反复破坏、修复、重建及过度沉积的过程,是机体组织遭受损伤后的过度修复反应,是细胞外基质合成与降解不平衡的结果。在ARDS发生纤维化过程中,炎症反应导致肺泡毛细血管膜通透性增高是纤维化的根源,纤维化是对炎症过度修复的结果,也是多种肺损伤的共同结局。ECM的重建参与了肺损伤的整个病理过程,而金属基质蛋白酶／金属基质蛋白酶抑制剂(MMPs/TIMPs)比例失衡是ECM重建紊乱的关键原因。大量研究表明TGF-β1能调节MMPs和TIMPs表达,从而影响肺损伤后ECM重建。但迄今为止,Caveolin-1和TGF-β1/Smads蛋白分子在内毒素所致早期肺损伤中的表达和确切作用尚不清楚。有关内毒素所致肺损伤肺ECM重建过程中,Caveolin-1和TGF-β1/smads信号途径激活与ECM重建紊乱的相关性究竟如何,目前国内外尚无文献报道。目的：探讨内毒素(LipopolySaccharide,LPS)致急性肺损伤纤维化过程中,Caveolin-1活化状态对TGF-β1/smads信号通路及其与内毒素性肺损伤所致ECM重建紊乱关系,为阐明其发生机制和寻找有效防治措施提供科学理论依据。方法：采用随机对照实验,56只雄性SD大鼠随机分成正常组、LPS组和LPS+TGF-β1抗体组。LPS组(L组,n=20)：单次气管内(5mg/kg)+腹腔(5mg/kg)注射LPS: LPS+TGF-β1抗体组(T组,n=20)：给予LPS前先予尾静脉注射TGF-β1抗体(2μ g／100g)；正常组(N组,n=16)：气管内及腹腔内给予等量的生理盐水。分别于造模后第1、5、9、14d处死大鼠,取血及肺组织标本,左肺组织检测肺湿／干重比(Wet/Dry Ratio, W/D).HE染色法观察肺组织损伤的形态学改变,并进行DAD系统评分(Diffuse alveolar damage,DAD),ELISA法(酶联免疫吸附试验)检测羟脯氨酸(hydroxyproline,Hpy)在肺组织内的表达,并用免疫组化方法检测肺组织内的TGF-β1、Smad2/3.Smad7.T βRI及Caveolin-1的表达。结果：三组中,与N组相比,L组大鼠肺组织W/D.DAD评分、Hpy活性、TGF-β1.Sma d2/3及Tβ RI表达均较高,而Smad7和Caveolin-1表达呈下降趋势,除W/D,其余各项指标差异显著,具统计学意义(P<0.05)。T组大鼠Hpy、TGF-β1、Smad2/3及TβRI指标均较N组高,且差异显著(P<0.05)；与L组相比,经TGF-β1抗体干预后的T组大鼠上述指标表达均有所下降,且差异有统计学意义(P<0.05)。随着时间推移,Smad2/3表达在造模后第1、5、9d逐渐增高,第9d达到最高值,而后下降；Hpy活性、TGF-β1及T β RI表达则在造模后持续升高；而Smad7和Caveolin-1的表达则在造模后第1、5、9d逐渐降低,第9d达到最低值,而后升高。结论：1.TGF-β1/Smad2信号通路的激活是内毒素性肺损伤纤维化发生的重要原因。2.Caveolin-1可与Tβ RI相互作用,抑制TGF-β1/Smad2信号通路,在急性肺损伤纤维化的发生发展过程中发挥重要作用。3.TGF-β1抗体能一定程度上减轻肺损伤纤维化程度,具有肺保护作用。