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急性呼吸窘迫综合征（ARDS）是一类以过度炎症、非心源性肺水肿、呼吸功能障碍为主要临床表征的急性肺部疾病。根据流行病学的数据,多种直接和间接诱因均可能诱发ARDS,其中肺炎、败血症和创伤是临床上的主要诱因。ARDS目前仍是一种缺乏特效治疗策略的高病死率急性疾病,重度ARDS患者的ICU病死率高达46%,临床上以机械通气为主要治疗策略。ARDS的发病机理与肺部微环境的免疫稳态失衡密切相关。不同于机体其他组织微环境,肺部微环境是与外界环境直接接触,多种细胞群、共生菌群共同参与调控的复杂系统。在正常生理状态,肺部微环境处于免疫耐受状态,Ⅱ型肺泡上皮细胞、肺泡巨噬细胞、调节性T细胞等免疫相关细胞群共同参与维持免疫稳态。当ARDS发生时,肺部免疫稳态失衡,大量中性粒细胞浸润,产生活性氧成分,导致呼吸风暴;巨噬细胞、树突状细胞、招募而来的单核细胞均能够释放出大量促炎细胞因子,导致细胞因子风暴;呼吸风暴、细胞因子风暴进一步恶化肺部微环境,导致肺泡上皮层结构受损和肺泡单位的功能障碍。在肺部免疫稳态的调控中,肺泡巨噬细胞发挥重要作用。肺泡巨噬细胞是以自我更新为主的肺部驻留巨噬细胞,有着较长的寿命。在静息状态时,肺泡巨噬细胞受到肺泡腔中多个负调控信号的作用,处于免疫耐受状态。在肺部疾病的发生过程中,一旦肺泡巨噬细胞识别并获得足够强度的刺激信号后,则能克服耐受状态,参与免疫应答和组织损伤后的修复,调控不同细胞群的功能,最终恢复肺部免疫稳态。在不同肺部疾病的发生过程中,肺泡巨噬细胞可能表现出发挥不同免疫功能的表型。传统的极化理论将巨噬细胞在极端环境下的活化状态分为M1型（经典途径极化）和M2型（替代途径极化）,M1型巨噬细胞主要参与介导促炎免疫应答,而M2型巨噬细胞主要参与免疫调控、组织修复。巨噬细胞的极化进程及状态转换受到机体内多类信号的调控,包括游离脂肪酸等代谢物。但近年来的研究发现,M1/M2极化理论无法充分解释肺泡巨噬细胞在不同肺部疾病发生过程中的细胞表型变化。GEO数据库的芯片数据显示,属于游离脂肪酸受体家族的成员Gpr84在不同病理状态下的肺组织上高表达。GPR84是一类代谢物感知的G蛋白偶联受体,中链游离脂肪酸是GPR84的潜在内源性配体。游离脂肪酸是机体必需物质,主要来源于肠道共生菌群消化食物的代谢产物,并以不同形态经血管输送到不同组织。近年来的研究发现,游离脂肪酸不但能够被巨噬细胞摄入参与巨噬细胞的代谢重编程,还能作为环境信号,通过游离脂肪酸受体调控巨噬细胞的功能。已报道的研究表明,GPR84下游通路的激活可能参与调控巨噬细胞、中性粒细胞等免疫细胞的功能。在本研究中,我们试图进一步探究ARDS发生过程中的肺部细胞群变化,并揭示GPR84是否参与ARDS的发生过程及其可能的调控机制。通过建立LPS诱导的ARDS小鼠模型,我们发现Gpr84在ARDS小鼠的肺组织上同样表达上调。Gpr84-/-小鼠在组织结构完整性、气血屏障通透性、呼吸风暴、细胞因子风暴等方面表现出显著缓解的ARDS表征。对ARDS发生过程的分析表明,在ARDS中的肺泡腔内仅存在少量的髓系单核来源细胞的招募,同时肺泡巨噬细胞存在自CD11blo向CD11bhi的亚型转换,趋势与促炎细胞因子的释放趋势基本一致。清除肺泡巨噬细胞后,中性粒细胞浸润以及促炎细胞因子的持续释放显著下调。此外,本研究发现了肺泡巨噬细胞是肺部微环境中结合LPS的主要细胞群,明确了CD11bhi肺泡巨噬细胞表现出更强的促炎表型。肺泡巨噬细胞及其亚型转换可能是ARDS发生的关键机制之一。在ARDS中,Gpr84-/-小鼠肺泡巨噬细胞的亚型转换和中性粒细胞的迁移功能均受到下调,这可能是Gpr84敲除缓解ARDS发生的重要调控机制。对中性粒细胞的浸润机制的进一步分析表明,在ARDS中,GPR84对中性粒细胞浸润的调控主要是通过调控AM释放趋化因子介导的招募来进行的。近年来,GPR84对髓系来源巨噬细胞的调控现象已有初步研究,但具体的机制仍有待进一步的探究。肺泡巨噬细胞是一类处于肺部微环境调控下的肺部驻留巨噬细胞,其来源、表型、转录模式均与髓系来源巨噬细胞不尽相同。本研究试图揭示GPR84对肺泡巨噬细胞是否具有调控作用及其具体机制。在体外用LPS处理肺泡巨噬细胞后,Gpr84-/-肺泡巨噬细胞在ARDS相关细胞因子的表达、吞噬功能和亚型转换上均存在显著下调。因此我们假设GPR84对肺泡巨噬细胞的调控可能与肺泡巨噬细胞经TLR4识别LPS的过程及下游通路的激活有关。虽然静息状态下的Gpr84-/-肺泡巨噬细胞未表现出明显的表型差异,但在LPS刺激的应激状态下,Gpr84-/-肺泡巨噬细胞上CD14和LBP的表达/释放上调受到抑制。Gpr84-/-肺泡巨噬细胞在肺部微环境中的LPS结合水平和CD14的表达水平也显著下调。进一步的细胞信号通路研究表明Gpr84敲除的这种调控效应主要是通过下调Akt、Erk、Stat3的磷酸化水平完成的。综上,GPR84通过调控Akt、Erk、Stat3的磷酸化水平,调控CD14和LBP的表达/释放,参与肺泡巨噬细胞经TLR4识别LPS的过程,进而通过调控LPS刺激引起的肺泡巨噬细胞亚型转换,参与ARDS的发生过程。2018年末,Prometic生命科学公司宣布以GPR84为潜在靶点的拮抗剂已经得到FDA同意,以特发性肺纤维化为适应证进入临床三期试验。结合我们的研究结论,GPR84可能是缓解ARDS中过度炎症的潜在治疗靶点,从而避免肺部免疫稳态的失衡,保护肺泡单位的生理功能,最终有效降低ARDS患者的病死率,改善ARDS患者的生存质量。