劉永浩

【摘要】 目的：探討血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（VEGF）和水通道蛋白在肺水腫中的表達(dá)。方法：選取86只

健康SD大鼠，按照隨機(jī)數(shù)字表法將其分為研究組和對(duì)照組，各43只。研究組制作創(chuàng)傷性肺水腫模型，對(duì)照組不做任何干預(yù)。比較兩組大鼠死亡情況、肺含水量，血清和肺組織中的VEGF、水通道蛋白-1（AQP-1）水平，血清炎性因子（hs-CRP、IL-6、TNF-α）水平。結(jié)果：研究組大鼠死亡率、肺含水率均高于對(duì)照組（P<0.05）;制模后6、24、48 h，研究組血清VEGF、AQP-1水平均高于對(duì)照組（P<0.05）;研究組肺組織中VEGF、AQP-1表達(dá)均高于對(duì)照組（P<0.05）;研究組hs-CRP、IL-6、TNF-α水平均高于對(duì)照組（P<0.05）。結(jié)論：創(chuàng)傷性肺水腫大鼠血清和肺組織中的VEGF、AQP-1水平均明顯升高。

【關(guān)鍵詞】 水通道蛋白; 血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子; 肺水腫

Expression of Vascular Endothelial Growth Factor and Aquaporin in Pulmonary Edema/LIU Yonghao.//Medical Innovation of China，2019，16（23）：0-022

【Abstract】 Objective：To investigate the expression of vascular endothelial growth factor（VEGF）and aquaporin in pulmonary edema.Method：A total of 86 healthy SD rats were selected，according to the random number table method，they were divided into study group and control group，43 rats in each group.Traumatic pulmonary edema model was made in study group，and no intervention was given in control group.The mortality，lung water content，serum and lung tissue levels of VEGF，aquaporin-1（AQP-1），and serum levels of inflammatory factors（hs-CRP，IL-6，TNF-α）between two groups were compared.Result：The mortality and lung water content in study group were higher than those of control group（P<0.05）.After moulding 6，24 and 48 hours，the levels of serum VEGF and AQP-1 in study group were higher than those of control group（P<0.05）.The expressions of VEGF and AQP-1 in lung tissue of study group were higher than those of control group（P<0.05）.The levels of hs-CRP，IL-6 and TNF-α in study group were higher than those of control group（P<0.05）.Conclusion：The levels of VEGF and AQP-1 in serum and lung tissue of rats with traumatic pulmonary edema are significantly increased.

【Key words】 Aquaporin; Vascular endothelial growth factor; Pulmonary edema

First-authors address：Linyi Traditional Chinese Medicine Hospital，Linyi 276002，China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2019.23.005

胸外傷是目前在臨床上比較常見(jiàn)的損傷類型，在發(fā)生胸外傷后患者多會(huì)伴有不同程度的肺挫傷[1]。有研究證實(shí)，在發(fā)生肺挫傷后會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)烈肺實(shí)質(zhì)炎性反應(yīng)，患者往往還會(huì)伴有不同程度的凝血功能障礙，目前發(fā)現(xiàn)的血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（VEGF）具有高度特異性，當(dāng)組織出現(xiàn)缺血、缺氧時(shí)會(huì)對(duì)其分泌產(chǎn)生誘導(dǎo)作用，當(dāng)患者出現(xiàn)創(chuàng)傷性肺損傷時(shí)會(huì)導(dǎo)致VEGF出現(xiàn)異常表達(dá)[2]。而且肺水腫是發(fā)生肺挫傷后必然出現(xiàn)的癥狀，水通道蛋白是屬于對(duì)水特異性通透的膜蛋白[3]。近幾年有學(xué)者指出，肺部水轉(zhuǎn)運(yùn)與水通道蛋白的表達(dá)有著密切的聯(lián)系，因此在評(píng)估肺水腫時(shí)可以通過(guò)檢測(cè)該物質(zhì)表達(dá)的方式進(jìn)行判定[4]。此次研究通過(guò)制作肺水腫大鼠模型，分析其肺組織和周圍血液中VEGF和水通道蛋白的表達(dá)，進(jìn)一步證實(shí)肺水腫與VEGF和水通道蛋白間的關(guān)系，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取86只健康SD大鼠（上海交通大學(xué)附屬醫(yī)院動(dòng)物中心提供），均為雄鼠，按照隨機(jī)數(shù)字表法將其分為研究組和對(duì)照組，各43只。對(duì)照組體重265～287 g，平均（276.3±2.1）g，研究組體重260～296 g，平均（275.2±2.3）g，兩組體重比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），具有可比性。

1.2 方法

1.2.1 儀器與試劑 制作肺挫傷動(dòng)物實(shí)驗(yàn)?zāi)M器具，采用爆震傷實(shí)驗(yàn)進(jìn)行制備;撞擊操作器具;高速低溫離心機(jī)（HITACHI20PR-52D，日本）;顯微鏡（OLYMPUS BX51，日本）;水通道蛋白-1（AQP-1）的正反向引物;RNA提取試劑盒（上海酶聯(lián)免疫生物有限公司）;全波長(zhǎng)酶標(biāo)儀（Thermo Scientific，美國(guó)）;蛋白測(cè)定試劑盒（上海酶聯(lián)免疫生物有限公司）;電子天平等。

1.2.2 制作肺水腫模型 對(duì)照組不做任何干預(yù)，研究組采用胸部撞擊方法進(jìn)行肺水腫模型制作，使用胸部撞擊器撞擊大鼠胸部第3～6根處肋骨，撞擊部位范圍直徑在1.9 cm左右，在進(jìn)行胸部撞擊時(shí)與大鼠胸廓之間的距離保持在20 cm左右，在撞擊時(shí)注意對(duì)撞擊模式的控制，以免造成大鼠肋骨骨折、氣胸及心包積液等情況，從而影響研究結(jié)果，在操作結(jié)束后，應(yīng)當(dāng)取制作模型進(jìn)行胸腔探查，排除肋骨骨折、心包積液及氣胸等并發(fā)癥，研究組43例模型均成功制作，未出現(xiàn)以上并發(fā)癥[5]。

1.3 觀察指標(biāo)及判定標(biāo)準(zhǔn) 比較兩組大鼠死亡情況、肺含水量，血清VEGF、AQP-1水平，肺組織中VEGF、AQP-1水平，血清炎性因子水平[高敏C反應(yīng)蛋白（hs-CRP）、白細(xì)胞介素-6（IL-6）、腫瘤壞死因子-α（TNF-α）]。（1）經(jīng)左頸動(dòng)脈取2 mL動(dòng)脈血，離心獲得血清，3 000 r/min，離心10 min，獲得上層血清，采用酶聯(lián)免疫吸附法檢測(cè)hs-CRP、IL-6、TNF-α、AQP-1、VEGF。（2）剪取少量肺組織，采用液氮進(jìn)行固定，將其研磨成粉，加入蛋白裂解液，離心獲得上層清液，3 000 r/min，離心30 min，采用雙抗夾心酶聯(lián)免疫吸附法進(jìn)行水平測(cè)定[6]。（3）將大鼠處死后，打開(kāi)胸腔，將肺臟游離，切斷氣管，取出大鼠全部肺組織，采用電子天平進(jìn)行稱重，然后將大鼠肺臟置入恒溫烤箱進(jìn)行烘干，隔2小時(shí)進(jìn)行一次稱重，在每次稱重?fù)p傷<0.05 g時(shí)停止烘干，計(jì)數(shù)肺臟重量為恒重，根據(jù)所得干濕重量進(jìn)行肺含水率計(jì)算，肺含水率=（濕重-干重）/濕重×100%[7]。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 使用SPSS 18.0軟件對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)量資料用（x±s）表示，組間比較采用t檢驗(yàn)，組內(nèi)比較采用配對(duì)t檢驗(yàn);計(jì)數(shù)資料以率（%）表示，比較采用字2檢驗(yàn)。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組大鼠死亡率及肺含水率比較 研究組大鼠死亡率、肺含水率均高于對(duì)照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），見(jiàn)表1。

2.2 兩組不同時(shí)間段血清VEGF、AQP-1水平比較 制模后6、24、48 h，研究組血清VEGF、AQP-1水平均高于對(duì)照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），見(jiàn)表2。

2.3 兩組肺組織中VEGF、AQP-1表達(dá)比較 研究組肺組織中VEGF、AQP-1表達(dá)均高于對(duì)照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），見(jiàn)表3。

2.4 兩組炎性因子水平比較 研究組hs-CRP、IL-6、TNF-α水平均高于對(duì)照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），見(jiàn)表4。

3 討論

肺挫傷會(huì)由多種原因?qū)е?，最常?jiàn)的就是交通事故，患者在發(fā)生肺挫傷后因肺實(shí)質(zhì)受到損傷，進(jìn)而會(huì)引發(fā)肺部出現(xiàn)一系列的炎癥，肺水腫是肺挫傷后最常見(jiàn)的繼發(fā)性癥狀[8]。作用力的大小直接影響肺挫傷的嚴(yán)重程度，而且損傷程度也會(huì)與本身胸部肌肉的彈性等因素有關(guān)，因此本研究在進(jìn)行模型制備時(shí)選用胸部撞擊器進(jìn)行撞擊，而不是采用自由落體撞擊，從而確保大鼠肺挫傷模型的打擊力度均勻，而且在進(jìn)行模型制備時(shí)兩組大鼠均未接受呼吸機(jī)干預(yù)，完全模擬自然肺挫傷發(fā)病經(jīng)過(guò)[9]。在建立大鼠模型前，對(duì)兩組大鼠進(jìn)行健康檢查，大鼠均呼吸正常，無(wú)口鼻分泌物，研究組大鼠在建立肺損傷模型后出現(xiàn)心率加速，呼吸次數(shù)明顯增加，而且在大鼠口鼻有血性液體溢出，這一癥狀表明，肺損傷大鼠模型建立成功[5，10]。

VEGF是由血管內(nèi)皮細(xì)胞分泌的一種糖蛋白，在機(jī)體各組織內(nèi)都可以檢測(cè)到[11]。該物質(zhì)的主要作用是促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞增殖，使血管的通透性增加，對(duì)于單核細(xì)胞、中性粒細(xì)胞的遷移起到趨化作用，VEGF對(duì)于凝血也可以起到調(diào)節(jié)作用，對(duì)于血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷的修復(fù)起到促進(jìn)作用，可以有效降低血栓形成，對(duì)抗細(xì)胞凋亡[12]。VEGF的主要來(lái)源是肺部，在正常情況下，VEGF主要表達(dá)是在間質(zhì)及肺泡Ⅱ型上皮細(xì)胞中[13]。但是在肺組織發(fā)生損傷后，VEGF作為敏感因子表達(dá)會(huì)出現(xiàn)明顯上調(diào)，這說(shuō)明在肺挫傷后肺水腫的異常過(guò)程中有VEGF的參與[14]。通過(guò)對(duì)炎性活化的有絲分裂原蛋白激酶信號(hào)傳導(dǎo)系統(tǒng)進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)內(nèi)皮細(xì)胞鈣粘蛋白的重新排列[15]。通過(guò)細(xì)胞旁路使微循環(huán)內(nèi)蛋白和肺內(nèi)液體進(jìn)入到肺間隙和肺泡，進(jìn)而形成肺水腫，因此通過(guò)檢測(cè)VEGF水平可以進(jìn)一步確定是否形成肺水腫[16]。本研究結(jié)果顯示，研究組制模后6、24、

48 h血清VEGF水平均高于對(duì)照組（P<0.05）;研究組肺組織中VEGF表達(dá)高于對(duì)照組（P<0.05）。筆者認(rèn)為這是大鼠在制成肺損傷模型后，因缺血缺氧對(duì)血管內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生刺激，從而增加血液中VEGF表達(dá)，中性粒細(xì)胞也會(huì)分泌一定的VEGF，在機(jī)體處于炎癥狀態(tài)時(shí)，會(huì)刺激中性粒細(xì)胞產(chǎn)生大量VEGF，從而增加其血液中的含量。本研究并未對(duì)VEGF水平變化情況進(jìn)行長(zhǎng)期研究，曾有學(xué)者指出，在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的升高后，VEGF水平會(huì)隨著疾病的控制而出現(xiàn)下降[17]。

AQP-1屬于水特異性通透糖蛋白，是近幾年關(guān)于肺水代謝研究比較多的一種。曾有研究指出，當(dāng)出現(xiàn)肺挫傷后，機(jī)體會(huì)表現(xiàn)出非常強(qiáng)烈的炎癥反應(yīng)，進(jìn)而出現(xiàn)肺水腫，因此AQP-1水平也會(huì)出現(xiàn)明顯上調(diào)，因此可以通過(guò)檢測(cè)AQP-1水平是否上調(diào)的方式判定是否出現(xiàn)肺水腫[18]。但是也有學(xué)者在研究中指出，在建立肺損傷大鼠模型后，短時(shí)間內(nèi)血清AQP-1水平不會(huì)發(fā)生明顯變化，而是會(huì)隨疾病發(fā)展而出現(xiàn)明顯升高[19]。本研究結(jié)果顯示，研究組制模后6、24、48 h血清AQP-1水平均高于對(duì)照組（P<0.05）;研究組肺組織中AQP-1表達(dá)高于對(duì)照組（P<0.05）。筆者認(rèn)為這是因?yàn)锳QP-1的上調(diào)增加了肺泡毛細(xì)血管的通透性，使原本的滲透壓失衡，促進(jìn)肺內(nèi)液體進(jìn)入肺間質(zhì)，形成肺水腫。但是因肺損傷后出現(xiàn)的低氧環(huán)境會(huì)促進(jìn)VEGF表達(dá)，從而對(duì)血管內(nèi)皮表面蛋白重新分布，增加血管通透性，所以肺水腫的形成是VEGF和AQP-1的共同作用[19]。

綜上所述，在創(chuàng)傷性肺水腫大鼠肺組織中VEGF和AQP-1的表達(dá)均明顯升高，在外周血液中VEGF和AQP-1表達(dá)均明顯升高，可為今后對(duì)肺水腫情況評(píng)估提供參考。

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（收稿日期：2018-12-19） （本文編輯：董悅）