歐頂琴 方育

盡管機(jī)械通氣是急性呼吸窘迫綜合征(acute respiratory distress syndrome,ARDS)患者的重要治療措施，但其也可能導(dǎo)致呼吸機(jī)相關(guān)性肺損傷(ventilator-induced lung injury,VILI)。VILI的病理特征是血?dú)馄琳系钠茐?，滲透性增加，從而引起肺水腫、白細(xì)胞浸潤(主要是中性粒細(xì)胞)和出血，產(chǎn)生細(xì)胞因子如白細(xì)胞介素-6 (IL-6)、白細(xì)胞介素-8 (IL-8)、白細(xì)胞介素-1β(IL-1β)等和活性氧(ROS)[1]。VILI可分為氣壓傷，容量傷，肺不張傷，生物傷。高氣道壓通氣可引起肺泡破裂，氣體泄漏，導(dǎo)致氣壓傷(如氣胸)[2,3]。高潮氣量引起的肺泡過度膨脹導(dǎo)致的肺損傷稱為容量傷[2]。低肺容量通氣可通過反復(fù)開放和閉合氣道和肺單位，造成肺不張傷[2]。同時，機(jī)械通氣過程中的機(jī)械力可引起機(jī)體生物學(xué)應(yīng)答，包括肺部白細(xì)胞募集(如中性粒細(xì)胞)和炎癥介質(zhì)的釋放，全身炎性反應(yīng)系統(tǒng)的激活，稱為生物傷[2,3]。肺保護(hù)性通氣策略主要從氣壓傷，容量傷和肺不張傷三方面預(yù)防VILI，其小潮氣量通氣可限制肺泡過度膨脹誘發(fā)的氣壓傷和容量傷，較高的呼氣末正壓通氣(positive end expiratory pressure，PEEP)可預(yù)防低肺容量引發(fā)的肺泡反復(fù)開放閉合帶來的肺不張傷，手法肺復(fù)張(用于再次膨脹已塌陷的肺單位的過程)涉及超過約35 cm H2O氣道壓的持續(xù)應(yīng)用，可以膨脹肺不張區(qū)域，使肺通氣的不均一性最小化[2]。然而，關(guān)于生物傷的發(fā)生機(jī)制尚不明確，并且其預(yù)防措施較少?，F(xiàn)將從炎性反應(yīng)、血?dú)馄琳瞎δ苷系K、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激、氧化應(yīng)激等在 VILI 中的作用進(jìn)展綜述如下，進(jìn)一步闡明VILI生物傷的發(fā)生機(jī)制。

1 炎性反應(yīng)

1.1 NF-κB信號通路 核因子-κB(nuclear factor κB,NF-κB)家族是由RelA,RelB,RelC,NF-κB1,和NF-κB2等五名蛋白質(zhì)成員組成。NF-κB在各種細(xì)胞類型中廣泛激活,其在炎性反應(yīng)過程中占據(jù)中心地位，可觸發(fā)細(xì)胞因子、促炎酶、粘附蛋白、金屬蛋白酶類、環(huán)氧合酶-2和誘導(dǎo)型一氧化氮合酶等調(diào)節(jié)炎性反應(yīng)的因子的轉(zhuǎn)錄，參與炎性反應(yīng)過程[4]。NF-κB信號通路的激活在高潮氣量機(jī)械通氣誘發(fā)的VILI疾病中扮演著重要角色。Ko等[5]研究發(fā)現(xiàn)機(jī)械通氣可顯著增加小鼠支氣管肺泡灌洗液中的總細(xì)胞數(shù)(包括中性粒細(xì)胞)，細(xì)胞因子及總蛋白濃度，而對于敲除髓系細(xì)胞IкB激酶基因的小鼠，由于抑制了下游NF-κB信號通路，上述肺損傷指標(biāo)顯著下降，小鼠肺損傷減輕。Hayes等[6]通過4 h損傷性機(jī)械通氣建立了大鼠VILI動物模型，并氣管內(nèi)滴注能夠編碼IκBα蛋白的腺病毒，過表達(dá)IκBα蛋白，抑制肺部下游NF-κB的激活 ，降低了肺泡-動脈氧梯度，減少了肺泡中性粒細(xì)胞浸潤及炎癥細(xì)胞因子的產(chǎn)生，緩解了肺損傷。另有研究表明，消退素D1，α1-抗胰蛋白酶，拓?fù)涮婵档人幬锟赏ㄟ^抑制NF-κB信號通路，減輕炎性反應(yīng)，抑制高潮氣量機(jī)械通氣導(dǎo)致VILI[7-9]。上述研究提示NF-κB信號通路的激活可能是VILI疾病中炎性反應(yīng)發(fā)生發(fā)展的關(guān)鍵原因之一。

1.2 Toll樣受體 NF-κB信號通路上游Toll樣受體(Toll-like receptors,TLRs)是啟動固有免疫應(yīng)答的模式識別受體，能夠識別多種配體，例如TLR4不僅能夠識別脂多糖(LPS)等病原相關(guān)分子模式(pathogen-associated molecular patterns,PAMPs)，也能夠識別胞質(zhì)熱休克蛋白(HSP60和70)，核蛋白高遷移率族蛋白1 (HMGB1)等損傷相關(guān)分子模式(damage-associated molecular patterns,DAMPs)。DAMPs介導(dǎo)的TLRs激活產(chǎn)生無菌炎性反應(yīng)，可能是VILI重要發(fā)病機(jī)制之一[10]。Huang等[11]從高潮氣量(40 ml/kg)機(jī)械通氣4 h的大鼠支氣管肺泡灌洗液中分離得到肺泡巨噬細(xì)胞，與對照組相比，通氣組的大鼠肺泡巨噬細(xì)胞的TLR4,TLR9,Myd88和NF-κB等通路標(biāo)記物的mRNA和蛋白表達(dá)水平顯著上調(diào)，而使用抗TLR4的單克隆抗體預(yù)處理，可以明顯減輕肺部炎性反應(yīng)，降低細(xì)胞因子的產(chǎn)生，提示TLR4/Myd88/NFκB信號通路是VILI發(fā)生發(fā)展的重要分子機(jī)制。TLR4基因敲除小鼠也可顯著減輕高潮氣量機(jī)械通氣誘導(dǎo)的肺部炎癥細(xì)胞因子的釋放，減輕肺損傷[12]。Camp等[13]研究發(fā)現(xiàn)，作為一種獨(dú)特的內(nèi)源性固有免疫分子，ARDS的候選基因，尼克酰胺磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶/前B細(xì)胞克隆增強(qiáng)因子(NAMPT/PBEF)能夠在缺乏細(xì)菌感染(如LPS)和輔助因子的情況下直接結(jié)合并激活TLR4，誘導(dǎo)NF-κB的轉(zhuǎn)錄活動和肺部炎癥損傷。利用髓樣細(xì)胞觸發(fā)受體1(TREM-1)的激動劑和拮抗劑，Wang等[14]證實(shí)TREM-1加劇小鼠VILI依賴于TLR4-MyD88-NF-κB信號通路。研究表明，LPS/VILI二次打擊可誘發(fā)小鼠中性粒細(xì)胞胞外誘捕網(wǎng)(NETs)的形成[15]。利用TLR4敲除型和野生型小鼠，Li等[16]證實(shí)NETs的形成部分依賴于TLR4。以上結(jié)果表明了TLR4在 VILI的發(fā)生發(fā)展中的關(guān)鍵作用和重要樞紐地位。

1.3 NLRP3炎癥小體 Nod樣受體蛋白3(NOD-like receptor protein 3,NLRP3)炎癥小體在VILI的炎性反應(yīng)中發(fā)揮著重要作用。經(jīng)典NLRP3炎癥小體的活化分2步，首先，是依賴于NF-κB信號通路的NLRP3和 pro-IL-1β蛋白表達(dá)增加，再者鉀離子的外流，ROS的產(chǎn)生等第二信號可直接激活NLRP3，活化的NLRP3通過凋亡相關(guān)斑點(diǎn)樣蛋白(apoptosis-associated speck-like protein containing a CARD,ASC)的caspase募集域(caspase recruitment domain,CARD)募集Pro-caspase-1形成炎癥小體，激活的caspase-1可剪切pro-IL-1β、pro-IL-18，形成IL-1β和IL-18，參與炎性反應(yīng)[17]。Kuipers等[18]分析了機(jī)械通氣患者的肺泡上皮細(xì)胞和巨噬細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)機(jī)械通氣可上調(diào)NLRP3和ASC mRNA的表達(dá)。高潮氣量通氣情況下，與野生型小鼠相比， NLRP3炎癥小體缺陷型小鼠VILI得到改善。Liu等[19]通過敲低NLRP3，在體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)中證實(shí)抑制NLRP3炎癥小體，可以減輕細(xì)胞連接蛋白(p120-連環(huán)蛋白等)的降解，降低IL-1β的分泌，有效緩解VILI。NLRP3炎癥小體的激活介導(dǎo)了VILI的炎性損傷。抑制NLRP3炎癥小體的激活，可對VILI提供保護(hù)作用。

1.4 Wnt信號通路 生物信息學(xué)分析顯示，經(jīng)典和非經(jīng)典Wnt信號通路激活參與了VILI發(fā)生發(fā)展過程。根據(jù)研究WNT/β-catenin信號通路激活參與了炎性反應(yīng)過程中上皮細(xì)胞的損傷和增生，Villar等[20]通過對盲腸結(jié)扎誘導(dǎo)了膿毒癥的SD大鼠，分別進(jìn)行低潮氣量(6 ml/kg)+10 cmH2O PEEP 或者高潮氣量(20 ml/kg)+0 cmH2O PEEP機(jī)械通氣4 h,證實(shí)了與對照組相比，高潮氣量組WNT5A，β-catenin和MMP7蛋白表達(dá)水平升高，而低潮氣量組WNT5A、β-catenin和MMP7蛋白表達(dá)水平顯著降低。提示W(wǎng)NT/β-catenin信號通路激活參與了早期VILI炎性反應(yīng)過程。Ding等[21]研究證實(shí)，在盲腸結(jié)扎和高潮氣量機(jī)械通氣二次打擊小鼠肺損傷模型中，WNT1誘導(dǎo)分泌蛋白(WNT1 inducible secreted protein,WISP1或CCN4)和整合素β5蛋白表達(dá)水平升高，而使用抗WISP1和整合素β5的抗體預(yù)處理，可以部分減輕二次打擊小鼠的炎性反應(yīng)和肺部滲透性改變。利用離體腹腔巨噬細(xì)胞的試驗(yàn)表明，TLR4-MyD88-NF-κB通路激活介導(dǎo)了整合素β5的蛋白表達(dá)增加。重組WISP1蛋白增加了脂多糖誘導(dǎo)的腹腔巨噬細(xì)胞的細(xì)胞因子釋放，而沉默TLR4或整合素β5基因可抑制上述現(xiàn)象。表明WISP1-TLR4-整合素β5通路參與了小鼠二次打擊肺損傷炎性反應(yīng)[21]。Xia等[22]使用12 ml/kg潮氣量對敏感A/J小鼠進(jìn)行機(jī)械通氣，發(fā)現(xiàn)WISP1，ROCK1和JNK等非經(jīng)典Wnt信號通路相關(guān)蛋白表達(dá)水平增加，而ROCK1和JNK抑制劑可減輕機(jī)械通氣誘導(dǎo)的肺損傷，并降低非經(jīng)典Wnt信號通路相關(guān)蛋白的表達(dá)，包括WISP1。非經(jīng)典Wnt信號通路通過上調(diào)WISP1蛋白的表達(dá)參與了VILI的炎性反應(yīng)過程。

2 血?dú)馄琳瞎δ苷系K

2.1 細(xì)胞間連接 細(xì)胞間連接結(jié)構(gòu)包括緊密連接、黏附連接等。在脊椎動物中，上皮細(xì)胞層具有跨細(xì)胞屏障和細(xì)胞旁屏障特性，前者依賴于細(xì)胞頂端和基底側(cè)的細(xì)胞膜，后者依賴于細(xì)胞間的緊密連接[23]。緊密連接是控制水、離子和大分子跨細(xì)胞旁轉(zhuǎn)運(yùn)的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)[24]。緊密連接復(fù)合體包括3個組成部分：跨膜蛋白(如occludin,claudins)、胞漿蛋白(如zonula occludens,ZO蛋白)、肌動蛋白細(xì)胞骨架[25]。研究表明高潮氣量機(jī)械通氣可導(dǎo)致大鼠緊密連接蛋白o(hù)ccludin表達(dá)降低，滲透性增加[26,27]。肺泡上皮細(xì)胞通過錨定在肌動蛋白上的細(xì)胞間緊密連接維持血?dú)馄琳系耐暾?，機(jī)械牽拉可引起細(xì)胞骨架重構(gòu)和緊密連接結(jié)構(gòu)受損，導(dǎo)致上皮細(xì)胞旁屏障滲透性增加，來源于血漿的物質(zhì)外滲至肺間質(zhì)和肺泡腔，形成肺水腫。

E-鈣粘蛋白·連環(huán)蛋白(E-cadherin·catenin)復(fù)合體是胞間黏附連接的主要成分[28]。鈣粘蛋白是黏附連接的核心組分。鈣粘蛋白通過胞質(zhì)內(nèi)的連環(huán)蛋白(p120-連環(huán)蛋白(p120-catenin),β-連環(huán)蛋白(β-catenin)和 α-連環(huán)蛋白(α-catenin)與微管或纖維狀肌動蛋白(F-actin)間接連接。Gu等[29]通過C57BL/6小鼠高潮氣量機(jī)械通氣實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了p120-連環(huán)蛋白在預(yù)防鈣粘蛋白的內(nèi)吞和降解，維持胞間黏附連接完整性方面具有一定作用。而周期性牽拉小鼠肺上皮細(xì)胞(MLE-12)和高潮氣量機(jī)械通氣小鼠可導(dǎo)致p120-連環(huán)蛋白降解。PKCα抑制劑可阻止c-Src激酶激活和p120-連環(huán)蛋白降解，c-Src激酶的抑制劑阻止了p120-連環(huán)蛋白降解，但對PKCα激活無影響。提示在VILI過程中PKCα激活c-Src激酶,進(jìn)一步降解p120-連環(huán)蛋白,p120-連環(huán)蛋白的丟失可減弱細(xì)胞間黏附連接結(jié)構(gòu)，引起屏障功能障礙，滲透性增加[30]。p120-連環(huán)蛋白在周期性牽拉引起的肺泡毛細(xì)血管屏障功能障礙中具有重要的保護(hù)作用。

2.2 VEGF-VEGFR2信號通路 在LPS和高潮氣量機(jī)械通氣二次打擊小鼠肺損傷模型中，肺部浸潤的 Ly6C+high單核細(xì)胞產(chǎn)生大量血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)，致使血管的通透性增加[31]。Tian等[32]證實(shí)過度周期性拉伸血管內(nèi)皮細(xì)胞可導(dǎo)致血管內(nèi)皮生長因子受體2·VE-鈣粘蛋白(VEGFR2·VE-cadherin)結(jié)構(gòu)在細(xì)胞連接處解偶聯(lián)，繼而VEGFR2激活，VE-cadherin磷酸化，可從以下兩個方面增加內(nèi)皮細(xì)胞的通透性：一方面，VEGF-VEGFR2通路可激活Rho依賴信號通路；另一方面，VE-cadherin蛋白磷酸化和內(nèi)吞，可減弱黏附連接結(jié)構(gòu)。其次，抑制VEGFR2可減輕周期性拉伸誘導(dǎo)的內(nèi)皮細(xì)胞屏障破壞。盡管VEGF被認(rèn)為是一種促生存和血管生成因子，但高潮氣量機(jī)械通氣過度激活VEGFR2信號可能加重呼吸機(jī)誘導(dǎo)的肺部炎癥和血?dú)馄琳瞎δ苷系K[33]。由此可推測，VEGF-VEGFR2信號通路激活同樣是VILI血?dú)馄琳瞎δ苷系K的重要原因之一。

2.3 SIP信號通路 1-磷酸鞘氨醇(sphingosine-1-phosphate,S1P)是一種天然存在的具有生物活性的鞘脂類，通過其5種G蛋白偶聯(lián)受體(sphingosine-1-phosphate receptors,S1PR1-5)發(fā)揮胞外作用，同時作用于細(xì)胞內(nèi)的多種靶點(diǎn)。在臨床前急性肺損傷(Acute lung injury,ALI)動物模型中研究發(fā)現(xiàn)，S1P是一種強(qiáng)有力的血管生成因子，可增強(qiáng)肺內(nèi)皮細(xì)胞完整性，并抑制血管通透性和肺水腫[34]。S1P在細(xì)胞中的水平，依賴于鞘氨醇激酶 (sphingosine kinase,SphK) 1和2催化的合成反應(yīng)與S1P磷酸酶和1-磷酸鞘氨醇裂解酶(sphingosine-1-phosphate lyase,S1PL)介導(dǎo)的分解代謝之間的平衡。研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)過4 h機(jī)械通氣(30 ml/kg,0 cm H2O PEEP),小鼠肺組織中S1PL的表達(dá)增加，神經(jīng)酰胺水平上升，而 S1P水平下降，導(dǎo)致肺部炎癥、損傷和細(xì)胞凋亡。敲低S1PL基因的小鼠VILI減輕，敲低SphK基因的小鼠VILI加重。抑制S1PL的表達(dá)，增加細(xì)胞S1P水平，可能提供對VILI的保護(hù)作用[35]。然而，另一項(xiàng)小鼠二次打擊VILI研究中，機(jī)械通氣可使肺組織SphK蛋白表達(dá)水平上調(diào)和S1P水平升高，并與嚴(yán)重肺損傷有關(guān)[36]。進(jìn)一步探究SIP信號通路在VILI滲透性增加中的作用，有助于闡明VILI的發(fā)病機(jī)制。

3 肺表面活性物質(zhì)功能障礙

肺表面活性物質(zhì)是一種主要由肺泡Ⅱ型上皮細(xì)胞合成和分泌的脂質(zhì)與蛋白質(zhì)的混合物，其中脂質(zhì)成分約占90%，脂質(zhì)成分中>60%是二棕櫚酰卵磷脂(DPPC)，表面活性物質(zhì)結(jié)合蛋白(SP)約占10%。肺表面活性物質(zhì)的主要功能是降低肺泡表面張力，減少肺泡回縮力。肺表面活性物質(zhì)在肺泡內(nèi)液-氣界面的密度可隨肺泡半徑的變小而變大，半徑增大而減小。呼氣時肺泡縮小，表面活性物質(zhì)密度變大，降低表面張力的能力增強(qiáng)，此時肺泡表面張力減小，從而防止呼氣時肺泡發(fā)生萎陷；吸氣時肺泡擴(kuò)大，表面活性物質(zhì)的密度變小，此時肺泡表面張力增大，從而防止吸氣時肺泡過度膨脹。因此，肺表面活性物質(zhì)可以維持肺泡的穩(wěn)定性。VILI發(fā)生時，血?dú)馄琳掀茐模瑵B透性增加，這使來源于血漿的物質(zhì)滲漏到肺間質(zhì)和肺泡腔中，其中的血漿蛋白可滅活肺表面活性物質(zhì)，增加肺泡表面張力，導(dǎo)致肺泡和小氣道塌陷。肺泡喪失了原有穩(wěn)定性，可導(dǎo)致體積縮小肺泡體積越來越小，體積擴(kuò)大肺泡體積越來越大，共同增加機(jī)械通氣引起的組織壓力，進(jìn)一步損害上皮和內(nèi)皮屏障[37]。

其次，機(jī)械通氣可能導(dǎo)致內(nèi)源性表面活性物質(zhì)系統(tǒng)的損傷，這是機(jī)械通氣導(dǎo)致急性肺損傷進(jìn)展的機(jī)制之一。從高潮氣量通氣VILI大鼠模型中分離出板層小體，發(fā)現(xiàn)板層小體數(shù)量及其內(nèi)表面活性物質(zhì)降低表面張力能力受損。其原因可能是分泌增加導(dǎo)致板層小體的耗竭，而這種耗竭不能通過已受損的肺組織重新合成表面活性物質(zhì)得到補(bǔ)償，導(dǎo)致了表面活性物質(zhì)系統(tǒng)受損[38]。肺表面活性物質(zhì)功能障礙參與了VILI的病理過程。維護(hù)肺表面活性物質(zhì)的正常功能，可為VILI的預(yù)防和治療提供新思路。

4 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是蛋白質(zhì)合成工廠。應(yīng)激狀態(tài)下，機(jī)體蛋白合成需求增加，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)錯誤折疊或未折疊蛋白積累，這種機(jī)制稱為未折疊蛋白反應(yīng)(unfolded protein response,UPR)，旨在恢復(fù)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的正常功能。然而，UPR的長時間激活會導(dǎo)致內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激[39]。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激通過調(diào)節(jié)炎性反應(yīng)與多種疾病相關(guān)。研究表明持續(xù)性拉伸上皮細(xì)胞和損傷性機(jī)械通氣大鼠，可激活內(nèi)質(zhì)網(wǎng)整合應(yīng)激反應(yīng)(integrated stress response,ISR)，導(dǎo)致肺泡通透性增加，炎癥應(yīng)答和細(xì)胞死亡。而應(yīng)用ISR上游關(guān)鍵分子蛋白激酶R樣內(nèi)質(zhì)網(wǎng)激酶(protein kinase RNA-like endoplasmic reticulum kinase,PERK)的化學(xué)抑制劑，可顯著減少損傷信號，改善血?dú)馄琳瞎δ躘40]。后續(xù)研究證明拉伸誘導(dǎo)的上皮細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)釋放的Ca2+是PERK的激活劑，PERK是上皮細(xì)胞拉伸信號的傳遞者，PERK介導(dǎo)的ISR是VILI/ARDS的重要病理機(jī)制[41]。另一項(xiàng)研究中，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激可通過IRE1α-TRAF2-NF-κB通路參與小鼠VILI的發(fā)生[42]。Xiaoli Ge等證實(shí)硫化氫可以通過PERK/eIF2α/ATF4/GADD34信號通路，抑制內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激，緩解VILI[43]。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激是VILI發(fā)生發(fā)展的分子機(jī)制之一，改善內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激，可提供肺保護(hù)作用。

5 氧化應(yīng)激與抗氧化

機(jī)械通氣可導(dǎo)致機(jī)體活性氧(ROS)失控，水平升高[44]，可損傷DNA、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)，并激活線粒體通透性轉(zhuǎn)換孔(MPTP)，導(dǎo)致線粒體功能障礙，最終造成細(xì)胞死亡[45]。核因子E2相關(guān)因子(nuclear factor-erythroid-2-related factor 2,Nrf2)是輔助超過200個抗氧化基因表達(dá)的轉(zhuǎn)錄因子，介導(dǎo)了機(jī)體的抗氧化功能?；钚匝?ROS)大量產(chǎn)生與抗氧化功能失調(diào)是VILI發(fā)生發(fā)展的重要原因。An等[46]發(fā)現(xiàn)氧化應(yīng)激通過激活NLRP3炎癥小體，促進(jìn)VILI的發(fā)生發(fā)展。研究表明吸入麻醉藥七氟烷可以抑制機(jī)械通氣引起的活性氧(ROS)的大量產(chǎn)生，緩解肺損傷[44]。另有研究表明激活轉(zhuǎn)錄因子3 (activating transcription factor 3,ATF3)缺陷可導(dǎo)致ALI/VILI的易感性，這與Keap-1蛋白表達(dá)增加和DJ-1蛋白表達(dá)下調(diào)，介導(dǎo)的Nrf2蛋白降解增加，抗氧化能力下降有關(guān)[47]。Tao等[1]通過腹腔注射Nrf2誘導(dǎo)物紅木素(bixin)，減少了機(jī)械通氣造成的小鼠肺組織充血，出血，炎癥細(xì)胞浸潤和肺泡間隔增厚等組織學(xué)改變，炎癥應(yīng)答及DNA氧化損傷。并且，在Nrf2基因缺陷型小鼠中未觀察到紅木素的保護(hù)作用，證實(shí)了紅木素可通過誘導(dǎo)Nrf2發(fā)揮肺保護(hù)作用。研究人員證明應(yīng)用Nrf2-抗氧化反應(yīng)元件(antioxidant response element,ARE)通路的激活劑叔丁基對苯二酚(tert-butylhydroquinone,tBHQ)，可增加機(jī)械通氣小鼠Nrf2依賴的抗氧化基因的表達(dá)，降低了高潮氣量機(jī)械通氣引起的支氣管肺泡灌洗液中總蛋白濃度和細(xì)胞因子濃度的升高，減輕了肺部炎性反應(yīng)和肺水腫[48]。由此可知，維持氧化還原反應(yīng)平衡的關(guān)鍵機(jī)制是上調(diào)Nrf2依賴的抗氧化基因的表達(dá)。減少ROS的產(chǎn)生，增加機(jī)體抗氧化能力，可為VILI的防治提供新思路。

6 呼吸機(jī)相關(guān)性肺損傷RNA測序

遺傳因素已成為VILI易感性和嚴(yán)重性主要研究熱點(diǎn)[3]。為了研究清楚機(jī)械通氣致肺損傷和肺纖維化的潛在機(jī)制，研究人員對經(jīng)歷了高潮氣量機(jī)械通氣的C57BL/6 小鼠肺組織進(jìn)行了RNA測序。基因本體論(GO)分析認(rèn)為刺激反應(yīng)和免疫反應(yīng)分別是影響炎癥和纖維化的重要因素，京都基因與基因組百科全書(KEGG)分析發(fā)現(xiàn)，mTOR,JAK/STAT,cAMP信號轉(zhuǎn)導(dǎo)與早期炎癥有關(guān);而TGF-β,HIF-1,TLR,NF-κB信號通路明顯參與急性肺損傷后續(xù)的肺纖維化過程。在細(xì)胞調(diào)控過程中，鑒定并富集了332種可能通過Wnt、HIF-1和TLR等信號通路調(diào)控纖維化的差異表達(dá)長鏈非編碼RNA(lncRNA)[49]。Xu等[50]也進(jìn)行了類似的研究。以上研究均為進(jìn)一步探索VILI的分子機(jī)制提供了新方向。

綜上所述，本文從炎性反應(yīng)，血?dú)馄琳瞎δ苷系K，肺表面活性物質(zhì)功能障礙，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激，氧化應(yīng)激等方面闡述了生物傷發(fā)生的部分機(jī)制。隨著RNA測序技術(shù)的發(fā)展，非編碼RNA的加入，將在后續(xù)研究中進(jìn)一步闡明生物傷的形成過程。同時，LPS和高潮氣量機(jī)械通氣二次打擊肺損傷動物模型，可能是更接近于臨床ARDS的疾病模型，將幫助我們更好的探究VILI/ARDS的發(fā)病機(jī)制，以期為臨床上肺損傷疾病的防治提供新思路。