唐春林， 丁 寧， 程傲冰

(1廣州醫(yī)學(xué)院附屬腫瘤醫(yī)院麻醉科，廣東 廣州 510095； 2廣州市第一人民醫(yī)院麻醉科，廣東 廣州 510180)

EGFR-p38 MAPK信號(hào)通路參與機(jī)械通氣肺損傷大鼠肺組織HMGB1的表達(dá)*

唐春林1， 丁 寧2△， 程傲冰2

(1廣州醫(yī)學(xué)院附屬腫瘤醫(yī)院麻醉科，廣東 廣州 510095；2廣州市第一人民醫(yī)院麻醉科，廣東 廣州 510180)

目的研究表皮生長(zhǎng)因子受體(epidermal growth factor receptor, EGFR)-p38絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase, MAPK)信號(hào)通路在機(jī)械通氣肺損傷(ventilator-induced lung injury, VILI)大鼠肺組織高遷移率族盒蛋白1 (high mobility group box 1 protein, HMGB1)表達(dá)中的作用。方法健康SD大鼠32只隨機(jī)分為4組：對(duì)照組(A組)不行機(jī)械通氣，保留自主呼吸；小潮氣量通氣組(B組)潮氣量(VT)為8 mL/kg；大潮氣量通氣組(C組)VT為40 mL/kg；大潮氣量通氣+EGFR拮抗劑AG-1478組為D組。機(jī)械通氣4 h后處死動(dòng)物，測(cè)定支氣管肺泡灌洗液中總蛋白水平、白細(xì)胞計(jì)數(shù)以及肺濕干重比值(W/D)和髓過(guò)氧化物酶(MPO)活性，采用HE染色觀察肺組織病理學(xué)改變，Western blotting方法檢測(cè)肺組織磷酸化EGFR、磷酸化p38和HMGB1蛋白表達(dá)，RT-PCR方法檢測(cè)EGFR mRNA的表達(dá)。結(jié)果通氣4 h后，與A組比較，C組肺組織病理學(xué)改變明顯，總蛋白水平、白細(xì)胞計(jì)數(shù)、肺W/D、MPO活性、EGFR mRNA表達(dá)和磷酸化水平、p38磷酸化水平以及HMGB1蛋白表達(dá)均顯著增加(P<0.05)；與C組比較，D組上述各項(xiàng)指標(biāo)的變化均顯著降低(P<0.05)。結(jié)論大潮氣量機(jī)械通氣可引起大鼠急性肺損傷，其機(jī)制可能與通過(guò)EGFR-p38 MAPK信號(hào)通路介導(dǎo)HMGB1蛋白的表達(dá)有關(guān)。

機(jī)械通氣； 急性肺損傷； 受體，表皮生長(zhǎng)因子； 高遷移率族盒蛋白1； 絲裂原激活蛋白激酶類

機(jī)械通氣(mechanical ventilation, MV)在臨床危重癥患者的救治中具有無(wú)可替代的作用，更是急性肺損傷/急性呼吸窘迫綜合征(ALI/ARDS)治療的革命性進(jìn)步。然而，機(jī)械通氣亦可作為一種損傷因素誘發(fā)或加重肺損傷，即機(jī)械通氣所致肺損傷(ventilator-induced lung injury, VILI)[1-2]。我們的前期研究表明，“晚期”炎癥介質(zhì)高遷移率族盒蛋白1(high mobility group box 1 protein, HMGB1)是介導(dǎo)VILI的關(guān)鍵性炎癥因子，但其調(diào)控機(jī)制有待闡明[3-5]。表皮生長(zhǎng)因子受體(epidermal growth factor receptor, EGFR)是細(xì)胞生長(zhǎng)、分化、增殖、遷移和存活的重要調(diào)節(jié)因子，近年發(fā)現(xiàn)，EGFR作為機(jī)械傳感器介導(dǎo)了多種類型細(xì)胞對(duì)機(jī)械應(yīng)激的反應(yīng)[6-7]。本研究通過(guò)復(fù)制大鼠VILI模型，探討EGFR-p38絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase, MAPK)信號(hào)通路在VILI大鼠肺組織表達(dá)HMGB1中的作用，旨在闡明EGFR在VILI中的作用機(jī)制，并為VILI提供新的藥物靶位和新的治療途徑。

材 料 和 方 法

1材料

雄性SD大鼠32只，8～12周齡，體重220～280 g，由南方醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供。Oligo(dT)12-18、M-MLV逆轉(zhuǎn)錄酶和Taq DNA聚合酶(Promega)，RNA提取試劑(Boehringer Mannhein)，PCR引物由上海生物工程公司合成，EGFR拮抗劑AG-1478(Calbiochem)，兔抗鼠EGFR抗體、磷酸化EGFR (p-EGFR)抗體、p38抗體、磷酸化p38 (p-p38)抗體、HMGB1抗體和辣根過(guò)氧化物酶標(biāo)記山羊抗兔IgG(Abcam)，ECL化學(xué)發(fā)光試劑盒(Amersham)。

2方法

2.1模型復(fù)制與分組 32只SD大鼠隨機(jī)分為4組，每組8只。A組為對(duì)照組，不行機(jī)械通氣；B組為小潮氣量通氣組，潮氣量(tidal volume,VT)=8 mL/kg，C組為大潮氣量通氣組，VT=40 mL/kg，D組為大潮氣量通氣+AG-1478組。機(jī)械通氣參數(shù)設(shè)置為呼氣末正壓(positive end-expiratory pressure,PEEP)=0 mmHg，吸呼比1∶1，調(diào)節(jié)呼吸頻率(RR)使呼氣末二氧化碳分壓(end-tidal carbon oxide partial pressure,PETCO2)維持在35～45 mmHg，通氣時(shí)間為4 h。右頸總動(dòng)脈置管測(cè)動(dòng)脈壓，左股靜脈置管用于輸液和給藥。監(jiān)測(cè)動(dòng)物血壓、心率、心電圖和PETCO2。機(jī)械通氣達(dá)到預(yù)定時(shí)間后，放血處死大鼠。

2.2觀察指標(biāo)與測(cè)定方法

2.2.1肺組織濕/干重比值(W/D) 取大鼠右肺中葉組織，稱濕重(wet weight,W)后于干燥箱中80 ℃烤至恒重并稱干重(dry weight,D)，計(jì)算肺W/D。

2.2.2支氣管肺泡灌洗液(bronchoalveolar lavage fiuid,BALF)中白細(xì)胞(white blood cell,WBC)計(jì)數(shù)和總蛋白含量測(cè)定 左肺行肺灌洗，回收后800 r/min離心10 min，沉淀物用PBS稀釋后行瑞氏染色，光鏡下行白細(xì)胞計(jì)數(shù)。BALF中總蛋白的測(cè)定采用考馬斯亮藍(lán)染色法。

2.2.3肺組織髓過(guò)氧化酶(myeloperoxidase,MPO)活性測(cè)定 肺組織MPO活性測(cè)定采用MPO ELISA試劑盒(Hycult Biotech)。

2.2.4EGFR mRNA表達(dá)的測(cè)定 按Trizol一步法提取總RNA，逆轉(zhuǎn)錄合成cDNA。取逆轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物進(jìn)行PCR反應(yīng)(94 ℃ 1 min，54 ℃ 1 min，72 ℃ 1 min，30個(gè)循環(huán))。EGFR的擴(kuò)增引物為5’-CCG TAA CGA TAC AGT ACA TAC CAC TGA -3’，5’-TCT AAT TGG TCC CAT CCA TTC AAT ATT ACA-3’；內(nèi)參照GAPDH的擴(kuò)增引物為5’-CCC ATC ACC ATC TTC CAG GA-3’，5’-TGC TTC ACC ACC TTC TTG AT-3’。2%瓊脂糖凝膠電泳，采用凝膠成像系統(tǒng)(Kodak)采集圖像并進(jìn)行半定量分析，以EGFR/GAPDH灰度比值表示各組EGFR mRNA的水平，各組實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。

2.2.5EGFR、p38活性和HMGB1蛋白水平的測(cè)定 肺組織加入細(xì)胞裂解液后冰上勻漿，蛋白質(zhì)定量采用Bradford法，樣品加入2×SDS加樣緩沖液，行SDS-PAGE凝膠分離，蛋白條帶半干電轉(zhuǎn)移到PVDF膜上。室溫下用TTBS(100 mmol/L Tris-HCl，0.9 % NaCl，0.1 % 吐溫-20)阻斷1 h，先后分別用p-EGFR、p38、p-p38、HMGB1 Ⅰ抗和IgG-HRP Ⅱ抗孵育，最后用增強(qiáng)化學(xué)發(fā)光法檢測(cè)陽(yáng)性信號(hào)。采集圖像并進(jìn)行半定量分析，以p-EGFR/β-actin、HMGB1/β-actin以及p-p38/p38的灰度比值表示各組蛋白表達(dá)水平，各組實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。

3統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

數(shù)據(jù)用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(mean±SD)表示，應(yīng)用SPSS 13.0軟件處理。采用單因素方差分析進(jìn)行不同組別間的比較，以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

1肺組織病理學(xué)改變

A組大鼠為正常肺組織，未見(jiàn)明顯的病理學(xué)改變；B組大鼠亦未見(jiàn)或僅見(jiàn)輕微的病理學(xué)改變；與A組比較，C組大鼠肺組織可見(jiàn)較顯著的炎癥損傷，包括彌漫性肺泡壁增厚和中性粒細(xì)胞浸潤(rùn)等；與C組比較，D組大鼠僅見(jiàn)輕微的上述組織病理學(xué)改變，見(jiàn)圖1。

Figure 1. Pathological changes of the lung tissues in the 4 groups (HE staining, ×200). A: control group; B: small tidal volume ventilation group; C: large tidal volume ventilation group; D: large tidal volume ventilation+AG-1478 group.

圖1各組大鼠肺組織病理學(xué)改變

2各組總蛋白、肺W/D、WBC計(jì)數(shù)和MPO活性的比較

與A組比較，B組總蛋白、肺W/D、WBC計(jì)數(shù)和MPO活性等指標(biāo)的變化均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，而C組上述各指標(biāo)均顯著增加(P<0.05)；與C組比較，D組上述各指標(biāo)均顯著降低(P<0.05)，見(jiàn)表1。

表1各組總蛋白、肺W/D、WBC計(jì)數(shù)和MPO活性的比較

Table 1. Comparison of total protein content, wet/dry weight ratio (W/D), WBC count and MPO activity in the lung tissues among the 4 groups(Mean±SD.n=8)

*P<0.05vsgroup A;#P<0.05vsgroup C.

3肺組織EGFR磷酸化的變化

Western blotting結(jié)果顯示，A組EGFR磷酸化水平較低，p-FGFR與β-actin的灰度值比值為0.113±0.022；與A組比較，B組p-EGFR的變化無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(0.175±0.034，P>0.05)，而C組的p-EGFR水平顯著增加(0.614±0.127，P<0.05)；與C組比較，D組p-EGFR水平顯著降低(0.185±0.036，P<0.05)，見(jiàn)圖2。

Figure 2. Detection of phosphorylated EGFR in the 4 groups by Western blotting. A: control group; B: small tidal volume ventilation group; C: large tidal volume ventilation group; D: large tidal volume ventilation+AG-1478 group.Mean±SD.n=8.*P<0.05vsgroup A;#P<0.05vsgroup C.

圖2Westernblotting檢測(cè)各組大鼠肺組織EGFR的磷酸化水平

4肺組織EGFRmRNA表達(dá)的變化

RT-PCR結(jié)果顯示，A組EGFR mRNA表達(dá)水平為0.093±0.019；與A組比較，B組EGFR mRNA的表達(dá)變化無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(0.179±0.059，P>0.05)，而C組的EGFR mRNA表達(dá)顯著增加(0.511±0.124，P<0.05)；與C組比較，D組的EGFR mRNA表達(dá)水平顯著降低(0.185±0.067，P<0.05)，見(jiàn)圖3。

Figure 3. The expression of EGFR mRNA in the 4 groups determined by RT-PCR. A: control group; B: small tidal volume ventilation group; C: large tidal volume ventilation group; D: large tidal volume ventilation+AG-1478 group.Mean±SD.n=8.*P<0.05vsgroup A;#P<0.05vsgroup C.

圖3RT-PCR檢測(cè)各組大鼠肺組織EGFRmRNA的表達(dá)

5肺組織p38的活性變化

Western blotting結(jié)果顯示，A組的p-p38為0.087±0.023；與A組比較，B組p-p38的變化無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(0.108±0.033，P>0.05)，而C組的p-p38顯著增加(0.851±0.171，P<0.05)；與C組比較，D組的p-p38水平顯著降低(0.173±0.053，P<0.05)，見(jiàn)圖4。

Figure 4. The activation of p38 in the 4 groups determined by Western blotting. A: control group; B: small tidal volume ventilation group; C: large tidal volume ventilation group; D: large tidal volume ventilation+AG-1478 group.Mean±SD.n=8.*P<0.05vsgroup A;#P<0.05vsgroup C.

圖4Westernblotting檢測(cè)各組大鼠肺組織p38的激活情況

6肺組織HMGB1表達(dá)的變化

Western blotting結(jié)果顯示，A組肺組織HMGB1蛋白表達(dá)水平較低(0.129±0.042)，與A組比較，B組HMGB1蛋白表達(dá)的變化無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(0.205±0.084，P>0.05)，而C組的HMGB1蛋白表達(dá)顯著增加(0.633±0.132，P<0.05)；與C組比較，D組的HMGB1蛋白表達(dá)水平顯著降低(0.182±0.087，P<0.05)，見(jiàn)圖5。

討 論

VILI發(fā)生機(jī)制復(fù)雜，目前尚未完全闡明。近年的研究結(jié)果表明，異常的機(jī)械力除了可作用于肺組織直接造成機(jī)械損傷外，還可以激活肺內(nèi)效應(yīng)細(xì)胞引起炎癥反應(yīng)，即“生物傷(biotrauma)”。機(jī)械刺激(如牽拉、剪切力)作用于肺泡上皮細(xì)胞的壓力感受器和細(xì)胞內(nèi)張力元件，通過(guò)機(jī)械轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制(mechanotransduction)激活細(xì)胞內(nèi)MAPK、NF-κB等信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，誘導(dǎo)多種炎癥介質(zhì)的表達(dá)與釋放，進(jìn)而引起或加重肺損傷[8]。本研究中，大鼠以40 mL/kg的大潮氣量通氣4 h后，反映肺滲出和肺水腫程度的指標(biāo)肺W/D、總蛋白含量以及反映肺組織白細(xì)胞浸潤(rùn)的MPO活性和白細(xì)胞計(jì)數(shù)均較對(duì)照組明顯增加，肺組織病理學(xué)觀察亦顯示較為明顯的炎癥改變，提示大鼠發(fā)生了急性肺損傷。因此，從細(xì)胞和分子生物學(xué)基礎(chǔ)來(lái)探討機(jī)械力學(xué)導(dǎo)致和加重肺損傷的炎癥反應(yīng)機(jī)制，使VILI的防治不僅采取適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)性通氣策略以減少機(jī)械損傷，更要從限制或調(diào)整炎癥反應(yīng)著手，從而避免生物學(xué)損傷，這對(duì)于改善機(jī)械通氣患者的預(yù)后具有十分重要的意義。

Figure 5. The expression of HMGB1 protein in the 4 groups determined by Western blotting. A: control group; B: small tidal volume ventilation group; C: large tidal volume ventilation group; D: large tidal volume ventilation+AG-1478 group.Mean±SD.n=8.*P<0.05vsgroup A;#P<0.05vsgroup C.

圖5Westernblotting檢測(cè)各組大鼠肺組織HMGB1蛋白的表達(dá)

EGFR是具有配體介導(dǎo)的酪氨酸激酶活性的多功能跨膜糖蛋白，是定位于人第7號(hào)染色體短臂的原癌基因c-erb-B1的表達(dá)產(chǎn)物，分子量為170 kD。EGFR是細(xì)胞生長(zhǎng)、分化、增殖、遷移和存活的重要調(diào)節(jié)因子，其中一個(gè)重要機(jī)制是EGFR作為機(jī)械傳感器介導(dǎo)了多種類型細(xì)胞對(duì)機(jī)械應(yīng)激的反應(yīng)。周期性牽張心肌細(xì)胞5 min后即可激活EGFR，并且其磷酸化程度與牽拉強(qiáng)度呈正相關(guān)，而應(yīng)用EGFR抑制劑AG-1478則顯著減弱這種磷酸化激活[9]。EGFR不但在維持正常細(xì)胞的功能和存活中非常重要，還與多種疾病的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)，如腫瘤、慢性氣道炎癥疾病和急性肺損傷等。Tschumperlin等[10]在研究哮喘的發(fā)病機(jī)制時(shí)發(fā)現(xiàn)EGFR在氣道上皮細(xì)胞對(duì)損傷性機(jī)械力引起的細(xì)胞反應(yīng)中起關(guān)鍵性作用。本研究發(fā)現(xiàn)，大潮氣量機(jī)械通氣(VT=40 mL/kg)可誘導(dǎo)大鼠肺組織EGFR磷酸化激活，表明EGFR參與了VILI的病理生理過(guò)程。

作為MAPK信號(hào)通路的重要成員之一，p38通路與炎癥和應(yīng)激反應(yīng)的調(diào)控密切相關(guān)[11-12]。本研究顯示，大潮氣量機(jī)械通氣時(shí)p38發(fā)生磷酸化，提示p38信號(hào)通路參與了VILI。EGFR抑制劑AG-1478顯著抑制p38磷酸化激活，表明機(jī)械牽張通過(guò)EGFR引起p38信號(hào)通路激活。HMGB1是新近發(fā)現(xiàn)的“晚期”炎癥介質(zhì)，作為關(guān)鍵性炎癥因子參與了VILI。在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中觀察到大潮氣量通氣組(VT=30 mL/kg)家兔BALF中HMGB1水平是小潮氣量通氣組(VT=8 mL/kg)的5倍，而給予抗HMGB1抗體則明顯降低機(jī)械通氣引起的肺微血管通透性增加及BALF中的TNF-α含量[13]。臨床研究證實(shí)，正常人血清中HMGB1為陰性，長(zhǎng)期應(yīng)用機(jī)械通氣的呼吸衰竭患者血清中HMGB1水平顯著升高[14]。我們?cè)隗w內(nèi)和體外實(shí)驗(yàn)中均發(fā)現(xiàn)，機(jī)械牽張可誘導(dǎo)HMGB1在mRNA和蛋白水平的表達(dá)增加，且其表達(dá)量與牽張強(qiáng)度成正比[3-5]。進(jìn)一步研究證實(shí)，HMGB1還可誘導(dǎo)多種炎癥介質(zhì)表達(dá)釋放，導(dǎo)致炎癥反應(yīng)的放大和加強(qiáng)，并可能影響機(jī)體的凝血及免疫機(jī)能[15]。因此，HMGB1在炎癥網(wǎng)絡(luò)中可能處于關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本研究初步探討了EGFR抑制劑對(duì)HMGB1表達(dá)的影響，發(fā)現(xiàn)EGFR 拮抗劑AG-1478可有效抑制肺組織HMGB1蛋白的表達(dá)，從而減輕肺損傷程度。其抗炎作用可能是通過(guò)對(duì)EGFR酪氨酸激酶活性及其下游有絲分裂信號(hào)通路p38的抑制作用實(shí)現(xiàn)的。

本實(shí)驗(yàn)證實(shí)機(jī)械通氣可誘導(dǎo)肺組織EGFR磷酸化激活，進(jìn)而通過(guò)p38 MAPK信號(hào)通路誘導(dǎo)HMGB1表達(dá)增加，最終引起肺損傷，而應(yīng)用EGFR拮抗劑可阻斷配體依賴途徑的EGFR激活，在VILI的病理形成過(guò)程中，抑制HMGB1蛋白表達(dá)，表現(xiàn)出減輕肺損傷的效應(yīng)，故探討EGFR阻斷劑應(yīng)用于VILI患者的可能性，將為VILI的防治提供新的思路。

[1] Ngiam N, Kavanagh BP. Ventilator-induced lung injury: the role of gene activation[J]. Curr Opin Crit Care, 2012, 18(1):16-22.

[2] Halbertsma FJ, Vaneker M, Scheffer GJ, et al. Cytokines and biotrauma in ventilator-induced lung injury: a critical review of the literature[J]. Neth J Med, 2005, 63(10):382-392.

[3] 丁 寧, 肖 慧, 高 巨, 等. p38 MAPK在周期性機(jī)械牽張誘導(dǎo)肺泡巨噬細(xì)胞表達(dá)HMGB1中的作用[J]. 中國(guó)病理生理雜志, 2009, 25(10):1979-1982.

[4] 丁 寧, 肖 慧, 許立新, 等. 機(jī)械牽張誘導(dǎo)THP-1細(xì)胞高遷移率族蛋白B1移位出核[J]. 中國(guó)病理生理雜志, 2011, 27(2):382-385.

[5] 丁 寧, 肖 慧, 許立新, 等. 不同機(jī)械牽張應(yīng)力對(duì)大鼠肺泡巨噬細(xì)胞HMGB1表達(dá)的影響[J]. 中華麻醉學(xué)雜志, 2009, 29(4):311-313.

[6] Balestreire EM, Apodaca G. Apical epidermal growth factor receptor signaling: regulation of stretch-dependent exocytosis in bladder umbrella cells[J]. Mol Biol Cell, 2007, 18(4):1312-1323.

[7] Iwasaki H, Eguchi S, Ueno H, et al. Mechanical stretch stimulates growth of vascular smooth muscle cells via epidermal growth factor receptor[J]. Am J Physiol Heart Circ Physiol, 2000, 278(2):H521- H529.

[8] Rocco PR, Dos Santos C, Pelosi P. Pathophysiology of ventilator-associated lung injury[J]. Curr Opin Anaesthesiol, 2012, 25(2):123-130.

[9] Yarden Y, Sliwkowski MX. Untangling the ErbB signaling network[J]. Nat Rev Mol Cell Biol, 2001, 2(2):127-137.

[10] Tschumperlin DJ, Dai G, Maly IV, et al. Mechanotransduction through growth-factor shedding into the extracellular space[J]. Nature, 2004, 429(5):83-86.

[11] 丁 寧, 肖 慧, 許立新, 等. 羥乙基淀粉130/0.4對(duì)大鼠內(nèi)毒素性急性肺損傷ICAM-1表達(dá)的影響及MAPK信號(hào)通路在其中的作用[J]. 中國(guó)藥理學(xué)通報(bào), 2009, 25(3):394-398.

[12] Uramoto H, Izumi H, Nagatani G, et al. Physical interaction of tumour suppressor p53/p73 with CCAAT-binding transcription factor 2 (CTF2) and differential regulation of human high-mobility group 1 (HMG1) gene expression[J]. Biochem J, 2003, 371(Pt 2):301-310.

[13] Ogawa EN, Ishizaka A, Tasaka S, et al. Contribution of high-mobility group box-1 to the development of ventilator-induced lung injury[J]. Am J Respir Crit Care Med, 2006, 174(4):400-407.

[14] van Zoelen MA, Ishizaka A, Wolthuls EK, et al. Pulmonary levels of high-mobility group box 1 during mechanical ventilation and ventilator-associated pneumonia[J]. Shock, 2008, 29(4):441-445.

[15] Klune JR, Dhupar R, Cardinal J, et al. HMGB1: endogenous danger signaling[J]. Mol Med, 2008, 14(7-8):476-484.

EGFR-p38MAPKsignalingpathwayisinvolvedinexpressionofHMGB1inpulmonarytissuesofratswithventilator-inducedlunginjury

TANG Chun-lin1, DING Ning2, CHENG Ao-bing2

(1DepartmentofAnesthesiology,AffiliatedTumorHospitalofGuangzhouMedicalCollege,Guangzhou510095,China;2DepartmentofAnesthesiology,GuangzhouFirstPeople’sHospital,Guangzhou510180,China.E-mail:dingninggz@hotmail.com)

AIM: To investigate the role of epidermal growth factor receptor (EGFR)-p38 mitogen-activated protein kinase (MAPK) pathway in the expression of high mobility group box 1 protein (HMGB1) in the lung tissues of rats with ventilator-induced lung injury (VILI).METHODSThirty-two healthy Sprague-Dawley (SD) rats were randomly divided into 4 groups (n=8 each): group A, spontaneous breathing; group B, small tidal volume ventilation (VT=8 mL/kg); group C, high tidal volume ventilation (VT=40 mL/kg); group D, high tidal volume ventilation plus EGFR antagonist AG-1478. The rats in group B, group C and group D were mechanically ventilated for 4 h and then all animals were sacrificed.Total protein content and white blood cell (WBC) count in bronchoalveolar lavage fluid (BALF), the lung wet/dry weight ratio (W/D) and myeloperoxidase (MPO) activity were determined. The histological changes of lung tissues were observed by HE staining. The EGFR protein and mRNA expression, p38 MAPK activity and HMGB1 protein expression in the lung tissues were also detected.RESULTSThe inflammatory responses as evidenced by lung HE staining, total protein and WBC in BALF, the lung W/D and MPO activity were significantly higher in group C than those in group A (P<0.05). The mRNA expression of EGFR, EGFR activity, p38 activity and HMGB1 protein level also significantly increased in group C (P<0.05) as compared with group A. Significant decreases in the above indexes in group D were observed as compared with group C.CONCLUSIONHigh tidal volume ventilation induces acute lung injury, which may be related to up-regulation of HMGB1 expression through EGFR-p38 MAPK signal pathway.

Mechanical ventilation; Acute lung injury; Receptors,epidermal growth factor; High mobility group box 1 protein; Mitogen-activated protein kinases

R563.8

A

10.3969/j.issn.1000- 4718.2013.06.013

1000- 4718(2013)06- 1029- 05

2013- 01- 04

2013- 05- 02

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(No. 81272136)；廣東省科技計(jì)劃項(xiàng)目(No. 2010B031600011)；廣東省醫(yī)學(xué)科研基金資助項(xiàng)目(No. A2012278)；廣州市科技計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目(No. 2012J4100034)；廣州市醫(yī)藥衛(wèi)生科技重點(diǎn)項(xiàng)目(No. 20121A021001)

△通訊作者 Tel: 020-81048310; E-mail: dingninggz@hotmail.com