17β-雌二醇在海水淹溺性肺水腫中的作用及其機制.pdf

1、在世界范圍內，每年約有50萬人死于溺水。溺水的原因是多方面的，雖然大多數(shù)發(fā)生在淡水中，但是海水淹溺較淡水淹溺造成的肺損傷更為嚴重，主要表現(xiàn)為嚴重的肺水腫、低氧血癥及炎癥滲出。眾所周知，海水是高滲液體，氯化鈉含量為3％～3.5％，是生理鹽水的3倍左右，溺水者吸入海水后，可引發(fā)急性肺損傷（acute lung injury，ALI）甚至病情更加危重引起海水型呼吸窘迫綜合征（seawater respiratory distress synd

2、rome，SW-RDS）。肺水腫是早期海水淹溺性肺損傷的主要病理基礎，對肺內液體的轉運具有十分重要的意義。水通道蛋白（aquaporins，AQPs）是可調節(jié)水分子跨膜轉運的一類通道同源蛋白質家族的總稱，其功能主要是介導水分子跨細胞膜轉運，它們不但參與生理狀態(tài)下液體的轉運，可能還與病理狀態(tài)下液體的轉運失衡有關。研究表明，雌激素在肺的生理學及病理生理方面有重要作用，雌激素能夠減輕多種因素導致的肺損傷，但有關其對海水淹溺型肺水腫（pulmo

3、nary edema of sea water drowning，PE-SWD）的保護作用及其機制的研究還比較少。
　　本課題擬通過動物實驗與細胞實驗觀察17β-雌二醇（17β-estradiol，E2）對海水淹溺型肺水腫的保護作用及其對AQPs的影響，并通過細胞實驗進一步探討雌激素發(fā)揮治療作用的可能機制，為臨床治療PE-SWD提供實驗依據。
　　實驗目的：
　　建立大鼠海水淹溺型肺水腫模型探討E2治療在PE-SWD中

4、的作用及其對AQP1、AQP5的影響，并通過A549細胞實驗研究細胞外信號調節(jié)激酶（extracellular-signalregulatedproteinkinase，ERK）信號通路在E2調節(jié)AQP中的機制。
　　方法：
　　1.動物實驗：將大鼠隨機分為正常組（NG），雌激素（E2）對照組，海水淹溺（SW）組，雌激素治療（SW+E2）組。
　　1.1ALI指標的檢測：手術后各時點處死大鼠，分別通過血氣分析（海水灌注

5、后30min、1h、2h、4h、8h）；海水淹溺動物模型建立4小時后，檢測肺毛細血管通透性（pulmonarymicrovascularpermeability,PMVP）、肺濕/干重比（W/D）肺水腫指數(shù)及肺組織病理形態(tài)學改變；對致傷大鼠的肺組織損傷程度進行評價，符合肺損傷可納入實驗研究。
　　1.2運用Westernblot、免疫組化及RT-PCR方法，檢測海水淹溺4h時大鼠肺組織AQP1、AQP5蛋白及mRNA的表達。

6、>　　2.細胞實驗：將A549細胞隨機分為正常組（NG）、雌激素組（E2）、海水組（SW）、雌激素治療組（SW+E2）、ERK抑制劑組（海水+E2+U0126），通過Westernblot檢測海水浸泡4h時A549細胞AQP1、AQP5及ERK蛋白表達，以進一步研究其上行調節(jié)通路。
　　結果：
　　1、動物實驗結果
　　1.1海水灌注后，SW組、SW+E2組的PaO2及pH值均顯著下降，并隨著時間增加而逐漸回升，但仍維

7、持在低于正常水平；SW+E2組PaO2、pH值較海水組有所改善，海水灌注2h雌激素治療組的PaO2、pH值均顯著高于海水組，4h時兩組相差最明顯，因此下一步實驗檢測均選擇海水灌注后4h作為觀察時相。
　　1.2海水灌注可引起大鼠肺組織的W/D值、PMVP顯著增加；而與SW組相比，SW+E2組W/D值、PMVP顯著減少。
　　1.3病理組織學改變：海水灌注后，SW組可見肺組織水腫，點、片狀出血，肺泡腔有大量滲出及中性粒細胞浸潤

8、，局部存在肺不張、肺萎陷；SW+E2組肺組織損傷減輕，出血、滲出減少，肺泡間隔較SW組清楚
　　1.4海水組AQP1、AQP5蛋白及mRNA表達均較正常組明顯上升，而SW+E2組的AQP1、AQP5蛋白表達值均較SW組明顯下降，表明E2可抑制海水淹溺引起的AQP1、AQP5蛋白及mRNA的表達增加。
　　2.細胞實驗結果
　　2.1海水浸泡組p-ERK表達較正常組明顯下降，而SW+E2組的p-ERK表達值較SW組明顯上

9、升，表明在海水浸泡后，E2可上調ERK蛋白的表達；加入ERK抑制劑U0126后，p-ERK表達下降。
　　2.2細胞實驗中AQP1、AQP5蛋白變化的結果與動物實驗一致。海水組AQP1、AQP5表達均明顯上升；而SW+E2組的AQP1、AQP5表達較SW組明顯下降；而加入U0126后，阻斷ERK通路，AQP1、AQP5表達較SW+E2組有所上調，表明在海水浸泡A549細胞中，抑制ERK的表達可部分阻斷E2對AQP1、AQP5表達的