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目的:本研究采用肺Ⅱ型上皮细胞(A549细胞)机械拉伸模型,模拟机械通气诱发肺损伤,探讨不同浓度右美托咪定对机械拉伸损伤时A549细胞表达PAI-1、IL-8及细胞凋亡率的影响。方法:实验研究分为三部分:第一部分:人肺Ⅱ型上皮细胞体外机械拉伸损伤模型的建立与评价体外培养的人II型肺上皮细胞株(A549),随机分为两组,对照组和机械拉伸组,根据机械拉伸时间,每组分为4个亚组:0 h组、4h组、12 h组和24 h组。将机械拉伸组A549细胞接种于BioFlex 6孔培养板,置于Flexercell-4000TM细胞牵张拉伸应力加载装置(Flexercell International公司)进行拉伸。对照组不与拉伸装置相连。拉伸完后采用MTT法检测各组A549细胞存活率并通过电镜观察形态学变化。第二部分;机械拉伸对人肺Ⅱ型上皮细胞PAI-1及IL-8表达的影响用细胞力学的研究方法,将A549细胞接种于包被胶原基底膜(胶原基底蛋白I)上的Bioflex六孔培养板并随机分为对照组和实验组,每组各分为4个亚组,0 h组、4h组、12 h组和24 h组。设定拉伸幅度:20%,频率:0.3Hz,波形:正弦波。实验组将Bioflex六孔培养板连接Flexercell-4000TM细胞柔性基底加载系统,按照实验设计的组别时间要求持续拉伸,对照组不与细胞应力加载装置连接,不拉伸。拉伸完后采ELISA法检测各组A549细胞PAI-1和IL-8的表达水平,并对实验数据进行统计分析。第三部分:右美托咪定预处理对机械拉伸A549细胞PAI-1,IL-8及细胞凋亡率的影响。将体外培养的肺Ⅱ型上皮细胞(A549细胞)随机分为预处理组和对照组,预处理组按照右美托咪定浓度分为3个亚组(0.01,0.1,1μmol/L),即在机械拉伸前20 min滴加不同浓度右美托咪定;对照组不滴加右美托咪定,即0μmol/L;预处理组和对照组与体外细胞应力加载装置连接并持续拉伸24h。采用流式细胞术和ELISA检测细胞凋亡率和PAI-1、IL-8表达水平。结果:1、第一部分:机械拉伸组4h,12h,24h细胞存活率较对照组相比明显降低(P<0.05),随着拉伸时间延长,对照组和机械拉伸组A549细胞存活率逐渐减低(P<0.05),电镜下可观察到同趋势的细胞形态学损伤,以机械拉伸24组为著。2、第二部分:各自对照组相比,实验组4h,12h,24h的细胞IL-8表达水平上调(P<0.05),仅有实验组24hPAI-1表达有统计学意义(P<0.05),表达上升近一倍;随着拉伸时间延长,对照组和实验组A549细胞IL-8表达水平逐渐升高(P<0.05),以24h为著,对照组PAI-1表达没有明显差异(P>0.05),实验组4,12h的PAI-1表达无统计学意义(P>0.05),但24h组PAI-1表达水平显著上调(P<0.05)。3、第三部分:右美托咪定预处理后,与对照组0umol/L比较,预处理0.01,0.1,1umol/L各组细胞凋亡率降低、PAI-1和IL-8表达下调,差异有统计学意义(P<0.05);且随着右美托咪定浓度增加,细胞凋亡率、PAI-1、IL-8表达下调更显著,呈现剂量依赖性,以1μmol/L为著(均P<0.05)。结论:1、机械拉伸降低A549细胞存活率,拉伸时间越长,A549细胞存活率、形态学损伤越显著,以24小时拉伸最著。2、机械拉伸上调A549细胞PAI-1和IL-8的表达,拉伸时间越长,上调越显著;IL-8表达上调早于PAI-1,提示IL-8为上游炎症介质。3、右美托咪定预处理下调机械拉伸后A549细胞PAI-1、IL-8的表达,降低细胞凋亡率,剂量越大变化越显著;提示右美托咪定预处理减轻机械拉伸诱发的A549细胞损伤,具有细胞保护作用,1μmol/L是最佳剂量。