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背景
急性呼吸窘迫综合征(Acute respiratory distress syndrome, ARDS)是一种急性炎症性反应，临床上以顽固性低氧血症和非心源性肺水肿为主要特征。由于缺乏特异有效的治疗方法，目前其病死率仍然高达40%。机械通气(Mechanical ventilation, MV)是救治ARDS的重要手段。流行病学数据表明，部分支持通气模式因具有保留膈肌功能等益处，在临床中的使用正在增加，但其带来的高潮气量或高跨肺压，与肺保护通气策略不相符，可导致或加重呼吸机相关性肺损伤(Ventilator-induced lung injury, VILI)。持续损伤的肺组织修复过度，可形成肺纤维化。研究指出，肺部纤维增殖可发生于ARDS早期并与ARDS的高病死率、通气时间延长和生存质量下降相关。因此，早期有效地控制肺纤维化的进程将是治疗ARDS及改善其预后的重要突破点。我们课题组的前期研究已证实，过度机械牵张通过中期因子(Midkine, MK)信号通路可诱导人肺上皮细胞发生间质转分化(Epithelial to mesenchymal transition, EMT)。EMT是肺纤维化的重要机制之一。
目的
为探讨MK在ARDS相关性肺纤维化治疗中的靶点作用及机制，本研究使用盐酸灌注建立ARDS大鼠模型，以及盐酸灌注联合机械通气建立ARDS肺纤维化大鼠模型，并使用MK抑制剂进行干预。本研究假设，早期使用MK抑制剂可改善ARDS大鼠的通气相关性肺纤维化，为寻找治疗ARDS及其机械通气相关性肺纤维化的靶点提供科学依据。
方法
SD大鼠随机分为以下五组：生理盐水组，盐酸组，盐酸联合低气道峰压通气组(VT≈6mL/kg,参数设置：FiO2=50%,PEEP=3cmH2O,PCabovePEEP=10cmH2O,RR=60次/分)，盐酸联合高气道峰压通气组(VT≈12mL/kg,参数设置：FiO2=50%,PEEP=0cmH2O,PCabovePEEP=22cmH2O,RR=40次/分)，博莱霉素组。大鼠经气道内滴入盐酸(pH=1,1mL/kg)，根据24小时后颈动脉血气分析结果及左肺组织学检查确立ARDS模型。随后对ARDS大鼠使用Servoi呼吸机进行机械通气2小时，撤机后观察至第7天，建立肺纤维化模型。分别对盐酸以及盐酸联合机械通气组应用MK抑制剂，首剂为灌盐酸后4小时通过腹腔注射给药，剂量为4mg/kg，每间隔24小时给药一次，共三次。DMSO作为对照。第7天处死大鼠，采集血液、肺泡灌洗液、肺组织，通过组织学检查肺纤维化程度，用Westernblot检测肺组织蛋白EMT相关标志物以及ACE表达的变化，用ELISA方法检测血浆及肺泡灌洗液中的炎症因子IL-6、MIP-2及MK的含量。
结果
1．盐酸刺激24小时后，大鼠的PaO2/FiO2＜300，较生理盐水组显著降低(p＜0.05)，左肺组织HE染色可见明显的肺泡出血、水肿及炎症细胞浸润。肺损伤评分显著低于生理盐水组(p＜0.05)。
2．盐酸组，盐酸联合高气道峰压通气组及博来霉素组7天均可观察到肺纤维化的形成，肺纤维化评分较生理盐水组明显增高(p＜0.05)；盐酸联合高气道峰压通气组的纤维化程度较单纯盐酸组更重(p＜0.05)，使用MK抑制剂后其肺纤维显著减轻(p＜0.05)。
3．与生理盐水组相比，盐酸组的上皮标志物E-Cadherin、CK-8表达减少(p＜0.05)，ACE的表达有增多趋势(p＞0.05)，其余各组的EMT标志蛋白表达无明显改变；各组的血浆及肺泡灌洗液中的MK以及MIP-2、IL-6含量未见明显改变。
结论
早期应用中期因子抑制剂可以减轻ARDS的机械通气相关性肺纤维化。
急性呼吸窘迫综合征(Acute respiratory distress syndrome, ARDS)是一种急性炎症性反应，临床上以顽固性低氧血症和非心源性肺水肿为主要特征。由于缺乏特异有效的治疗方法，目前其病死率仍然高达40%。机械通气(Mechanical ventilation, MV)是救治ARDS的重要手段。流行病学数据表明，部分支持通气模式因具有保留膈肌功能等益处，在临床中的使用正在增加，但其带来的高潮气量或高跨肺压，与肺保护通气策略不相符，可导致或加重呼吸机相关性肺损伤(Ventilator-induced lung injury, VILI)。持续损伤的肺组织修复过度，可形成肺纤维化。研究指出，肺部纤维增殖可发生于ARDS早期并与ARDS的高病死率、通气时间延长和生存质量下降相关。因此，早期有效地控制肺纤维化的进程将是治疗ARDS及改善其预后的重要突破点。我们课题组的前期研究已证实，过度机械牵张通过中期因子(Midkine, MK)信号通路可诱导人肺上皮细胞发生间质转分化(Epithelial to mesenchymal transition, EMT)。EMT是肺纤维化的重要机制之一。
目的
为探讨MK在ARDS相关性肺纤维化治疗中的靶点作用及机制，本研究使用盐酸灌注建立ARDS大鼠模型，以及盐酸灌注联合机械通气建立ARDS肺纤维化大鼠模型，并使用MK抑制剂进行干预。本研究假设，早期使用MK抑制剂可改善ARDS大鼠的通气相关性肺纤维化，为寻找治疗ARDS及其机械通气相关性肺纤维化的靶点提供科学依据。
方法
SD大鼠随机分为以下五组：生理盐水组，盐酸组，盐酸联合低气道峰压通气组(VT≈6mL/kg,参数设置：FiO2=50%,PEEP=3cmH2O,PCabovePEEP=10cmH2O,RR=60次/分)，盐酸联合高气道峰压通气组(VT≈12mL/kg,参数设置：FiO2=50%,PEEP=0cmH2O,PCabovePEEP=22cmH2O,RR=40次/分)，博莱霉素组。大鼠经气道内滴入盐酸(pH=1,1mL/kg)，根据24小时后颈动脉血气分析结果及左肺组织学检查确立ARDS模型。随后对ARDS大鼠使用Servoi呼吸机进行机械通气2小时，撤机后观察至第7天，建立肺纤维化模型。分别对盐酸以及盐酸联合机械通气组应用MK抑制剂，首剂为灌盐酸后4小时通过腹腔注射给药，剂量为4mg/kg，每间隔24小时给药一次，共三次。DMSO作为对照。第7天处死大鼠，采集血液、肺泡灌洗液、肺组织，通过组织学检查肺纤维化程度，用Westernblot检测肺组织蛋白EMT相关标志物以及ACE表达的变化，用ELISA方法检测血浆及肺泡灌洗液中的炎症因子IL-6、MIP-2及MK的含量。
结果
1．盐酸刺激24小时后，大鼠的PaO2/FiO2＜300，较生理盐水组显著降低(p＜0.05)，左肺组织HE染色可见明显的肺泡出血、水肿及炎症细胞浸润。肺损伤评分显著低于生理盐水组(p＜0.05)。
2．盐酸组，盐酸联合高气道峰压通气组及博来霉素组7天均可观察到肺纤维化的形成，肺纤维化评分较生理盐水组明显增高(p＜0.05)；盐酸联合高气道峰压通气组的纤维化程度较单纯盐酸组更重(p＜0.05)，使用MK抑制剂后其肺纤维显著减轻(p＜0.05)。
3．与生理盐水组相比，盐酸组的上皮标志物E-Cadherin、CK-8表达减少(p＜0.05)，ACE的表达有增多趋势(p＞0.05)，其余各组的EMT标志蛋白表达无明显改变；各组的血浆及肺泡灌洗液中的MK以及MIP-2、IL-6含量未见明显改变。
结论
早期应用中期因子抑制剂可以减轻ARDS的机械通气相关性肺纤维化。