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背景百草枯是一种接触性的脱叶剂和除草剂,目前在世界范围内广泛使用。临床上经常遇到百草枯(paraquat,PQ)自服或误服的中毒患者。由于百草枯毒性强,且目前临床上针对百草枯中毒尚无有效的治疗手段,因此致死率极高。百草枯吸收进入人体之后可导致多脏器功能的损害,其中最严重的损害部位在肺,主要表现为早期的急性肺损伤(acute lung injury,ALI)以及后来逐渐进展的肺纤维化。百草枯的具体中毒机制尚未完全阐明,因此进一步探讨百草枯的中毒机制和寻找新的治疗靶点迫在眉睫。百草枯进入人体后,可以被肺泡上皮细胞所吸收,引起肺组织内各类细胞的氧化应激反应,进而能够通过多种信号通路介导肺组织甚至全身产生大量炎症因子,尤其是上调肿瘤坏死因子α(Tumor Necrosis Factor-α,TNF-α)、白介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)等的表达,进一步加重了急性肺损伤反应,早期阻断或减轻肺组织的炎症反应过程与抑制后期的肺纤维化进展以及对改善患者的预后密切相关。与炎症反应密切相关的丝裂原活化蛋白酶(mitogen activated kinas, MAPKs)家族中的p38MAPK一直成为各领域研究的热点和难点,大量研究证实p38MAPK在参与肺损伤的炎症反应和细胞凋亡等机制中发挥了重要的作用,p38MAPK通过调节基因水平或后转录水平的蛋白变化进而调节下游的炎症反应,增加TNF-α、IL-1β等炎症因子的表达,而TNF-α和IL-1p作为炎症反应的关键因子可以反过来再激活p38MAPK,这样在炎症反应过程中就形成了一个恶性循环。然而目前p38MAPK与百草枯中毒所致ALI相关性的研究甚少。本研究旨在探讨p38MAPK介导的炎症反应与百草枯所致肺损伤之间的关系,并应用p38MAPK的特异性抑制剂SB203580干扰阻断,以进一步明确其在治疗中的潜在临床意义。目的探讨p38MAPK在百草枯所致急性肺损伤炎症反应中的作用,进一步明确急性百草枯中毒致肺损伤的机制,并用抑制剂干扰以期为临床治疗提供新的靶点。方法分别选取96只健康雄性SD大鼠,重量在250-300g,按照随机数字表法随机分为四组并按照以下剂量和方法给药：(1)生理盐水组(NS组),24只,生理盐水20mg/kg;(2)百草枯中毒组(PQ组),24只,PQ 20mg/kg;(3)PQ+抑制剂组(PQ+SB),24只,PQ20mg/kg+SB203580 10mg/kg;(4)抑制剂组(SB),24只,SB203580 10mg/kg。其中PQ中毒致大鼠急性肺损伤的模型采用本课题组前期制作的病理模型,即按照20mg/kg的剂量腹腔注射,PQ+SB组和SB组在PQ给药前提前半小时腹腔一次性注入抑制剂SB203580 10mg/kg。分别于实验开始后的第1、3、5、7d各取6只抽取腹主动脉血处死大鼠,取肺组织和支气管肺泡灌洗液(bronchoalveolar lavage fluid,BALF)样本,分别检测肺干湿重、肺泡灌洗液和肺组织中的TNF-a和IL-1β,肺组织病理切片观察肺组织结构并进行病理评分,westemblot方法检测肺组织p38MAPK、p-p38MAPK的表达水平。结果1)各组大鼠湿干比(wet/dry,W/D)变化PQ与NS组相比,肺W/D值明显升高,且在3、5、7d三个时间点差异均有统计学意义(P<0.05),用抑制剂SB203580干预后,PQ+SB组的肺W/D在3、5、7d均低于PQ组(P<0.05),证实了抑制剂SB203580干预阻断p38MAPK信号通路后可以明显改善PQ中毒组大鼠肺组织的炎症渗出。2)各组大鼠肺组织的病理学变化 光镜观察显示与NS对照组比较,PQ组3d时肺泡腔内渗出液、肺间质充血、水肿、炎症细胞浸润等均明显加重,PQ+SB组较PQ组有所减轻。肺病理评分结果显示PQ组的病理评分显著高于NS组(P<0.05);PQ+SB组的病理评分显著低于PQ组(P<0.05)。研究结果证实了PQ中毒后大鼠肺组织病理损伤明显加重,抑制剂SB203580干预后对PQ引起的肺组织有一定的保护作用。3)大鼠肺组织中TNF-α及IL-1β的含量变化Elisa结果显示PQ中毒组的大鼠肺组织和BALF中TNF-α、IL-1β表达水平明显高于NS组,且在各个时间点差异均有统计学意义(P<0.05)。PQ+SB组除了第5d、7d BALF中的TNF-α水平与PQ组比较无显著差异(P>0.05),其它在各个时间点PQ+SB组的大鼠肺组织和BALF中TNF-α、IL-1β的水平较PQ组均明显下降(P<0.05)。表明了PQ中毒后可引起大鼠肺组织中炎症因子TNF-α、IL-1β表达水平的明显升高,用SB203580干预后可以降低炎症因子的表达水平。4)大鼠肺组织中p38MAPK、p-p38MAPK的表达量变化westernblot结果显示PQ组p-p38MAPK表达水平较NS组明显增多(P<0.05),PQ+SB组较PQ组表达水平有所下降(P<0.05),表明了PQ中毒后可以引起p-p38MAPK表达水平的明显增高,且用抑制剂SB203580干预可以降低p-p38MAPK的表达水平。p-p38MAPK在NS,SB,PQ,PQ+SB四个组中条带的平均灰度比值为1：0.8：5.3：3.4。结论1)p38MAPK参与了百草枯致大鼠急性肺损伤的炎症反应过程。2)p38MAPK的特异性抑制剂SB203580干预后抑制了p-p38MAPK的表达,减轻了其介导的炎症反应,从而减轻了PQ导致的急性肺损伤反应,为临床治疗PQ中毒提供了新的治疗靶点。