脓毒症是指机体在感染状态下产生多种生理紊乱反应,从而造成多种器官损伤和功能障碍,严重危及患者生命。脓毒症的发病机制涉及高度复杂的综合反应,其中心环节是内皮屏障功能的改变。紧密连接不仅是内皮细胞屏障细胞旁通路的重要组成部分,还可以调节内皮细胞功能。ZO-1是紧密连接蛋白的重要组分。目前关于人ZO-1的研究很多,但关于人ZO-1的生物信息学分析还未见报道。因此,通过对人ZO-1进行生物信息学分析,可以为研究人ZO-1在脓毒症细胞屏障损伤治疗提供理论依据。20（S）-原人参二醇（20（S）-PPD）属于原人参二醇型人参皂苷,其在抗炎保护血管方面具有很好的疗效。但是,目前关于20（S）-PPD是否能减轻炎症导致的内皮屏障损伤还未见报道。因此,20（S）-PPD能否改善LPS诱导的内皮屏障损伤是一项值得探讨研究的问题。实验第一部分,应用生物信息学方法揭示人紧密连接蛋白ZO-1各种理化性质和生物学功能,为治疗人脓毒症细胞屏障损伤提供思路和理论方法。本部分利用生物信息学工具对人ZO-1蛋白理化性质、结构功能和物种间同源关系进行预测分析。结果显示,人ZO-1含有27191个原子和1748个氨基酸,理论等电点为6.24,以负电荷残基总数居多,属于带负电荷的酸性蛋白;不稳定指数为59.28,亲水性总平均数为-0.911,属于不稳定亲水蛋白;亚细胞定位于细胞质且不含有信号肽和跨膜螺旋结构;二级结构由α-螺旋、β-折叠、β-转角和无规则卷曲组成,它们共同螺旋折叠形成更高级的三级结构;含有144个丝氨酸位点、54个苏氨酸位点和34个酪氨酸位点,N端具有三个PDZ结构域和SH3结构域,C端具有一个肌动蛋白结合区α区和功能未知区域ZU5区;人ZO-1与大鼠具有很高的同源性。KEGG信号通路分析显示,人ZO-1与多种紧密连接蛋白相互作用,参与多种生物反应过程。因此,ZO-1作为紧密连接重要的组成部分,参与细胞旁通路的多种调节,可以作为脓毒症相关内皮屏障损伤治疗的潜在靶点。实验第二部分,以人脐静脉内皮细胞（HUVECs）为研究细胞,利用LPS诱导其损伤建立体外脓毒症模型,研究20（S）-PPD能否减轻LPS诱导的内皮屏障损伤。首先,利用CCK-8法检测细胞活力,确定20（S）-PPD作用HUVECs的安全浓度范围。然后,结合实验室前期研究成果,利用CCK-8法检测不同时间内LPS对HUVECs细胞活力的影响。其次,将对数生长期的HUVECs分为对照组、LPS组、20（S）-PPD+LPS组（P+L）,利用CCK-8法和Transwell小室检测20（S）-PPD对LPS诱导的HUVECs细胞活力和内皮屏障损伤的影响。最后,利用免疫荧光法观察20（S）-PPD对LPS诱导HUVECs细胞ZO-1和骨架蛋白F-actin的影响。结果显示,在2.5μmol·L-1时,20（S）-PPD明显增加了HUVECs的细胞活力（P<0.05）。10μg/m L的LPS在损伤HUVECs时,细胞活力随LPS作用时间延长而降低,从3h开始具有明显差异（P<0.05）。20（S）-PPD预处理组的细胞活力、TEER值都明显高于LPS组,Pa值明显低于LPS组（P<0.05）,所以选择2.5μmol·L-1的20（S）-PPD以及10μg/m L的LPS作用3h进行后续试验。免疫荧光结果显示,相对于对照组,LPS组F-actin发生明显的解聚、异位现象且微丝表现不明显,P+L组F-actin也存在解聚、异位现象,但相对于LPS组尚存在明显的微丝表现。相对于对照组,LPS组ZO-1荧光减弱且有显缺失、异位现象,P+L组ZO-1表达也存在减少和缺失表现,但ZO-1缺失现象相对于LPS组要少一些。以上结果表明,人ZO-1作为紧密连接重要的组成部分,参与细胞旁通路的多种调节,具备成为脓毒症治疗靶点的可能性。20（S）-PPD可以减轻LPS诱导的HUVECs细胞活力降低和单层细胞高通透性,其分子机制可能与增强细胞骨架蛋白F-actin和连接蛋白ZO-1表达有关。