格拉司琼在机械通气肺损伤中的作用研究

目的:机械通气诱发的炎症反应可能引起或加重肺部损伤selleckchem Adavosertib,参与机械通气肺损伤(ventilator-induced lung injury,VILI)并增加死亡率。已发生肺损伤的患者,如急性呼吸窘迫综合征(ARDS)即使在低潮气量通气情况下,也足以使部分肺泡过度拉伸,从而诱发大量炎症反应,甚至是促进多系统器官衰竭。最近的研究报告称,肠道微生物群衍生的代谢产物格拉司琼具有抗炎作用,可以通过抑制TLR4/p38/NLPR3通路缓解脓毒症诱导的肺和肝损伤。然而,目前尚不清楚格拉司琼是否对VILI具有保护作用。caspase-11介导的细胞焦亡和炎性因子释放与多种炎症性疾病的发生密切相关。但caspase-11/GSDMD通路是否参与VILI的发生尚未可知。因此,本研究旨在探讨格拉司琼能否保护机械通气肺损伤及通气引起肠道屏障GSK J4 MW损伤,以及观察格拉司琼对VILI中caspase-11/GSDMD通路激活的影响,以期为格拉司琼治疗VILI提供新的理论基础。方法:1.野生型C57BL/6,8-12周龄雄性小鼠70只,随机分为四组:(a)自主呼吸(CON)组,接受200ul无菌磷酸盐缓冲盐水(PBS);(b)格拉司琼(GA)对照Paramedian approach自主呼吸,该组接受腹腔注射格拉司琼(1mg/kg);(c)高潮气量通气(HTV)组,该组潮气量30ml/kg,呼气末正压(PEEP)为零,通气频率80次/分钟,通气4小时;和(d)HTV+GA组,该组在通气前腹腔注射1mg/kg格拉司琼。通气参数设置与HTV组相同。HTV和HTV+GA组小鼠麻醉后,经口插管,使用小动物呼吸机容量控制机械通气4小时。在机械通气期间,使用加热垫维持小鼠的体温。2.收集肺组织、肺泡灌洗液和血清,观察分析肺组织病理形态学的改变情况。分析肺湿/干比值,EBA实验检测肺毛细血管屏障通透性,ELISA检测肺泡灌洗液(BALF)和血清的炎症因子浓度,FITC-葡聚糖检测肠道通透性,及进行血清内毒素检测。3.通过 Western-blot 检测小鼠肺组织 caspase-11、cleaved caspase-11、cleaved GSDMD蛋白表达情况,明确格拉司琼对caspase-11活性的影响,同时检测格拉司琼对小鼠结肠紧密连接蛋白表达的影响。结果:1.格拉司琼可以减轻机械通气导致的肺泡壁结构破坏,减轻肺泡腔出血、炎症细胞聚集浸润,降低肺毛细血管屏障通透性和肺水肿的发生。2.格拉司琼治疗降低了炎症因子IL-6和IL-1β的分泌。3.机械通气降低了结肠紧密连接蛋白的表达,增加了肠道通透性,肠道通透性的增加对血清中的内毒素水平无明显影响。然而,相对于HTV组,HTV+GA组结肠紧密连接蛋白表达明显升高,肠道通透性显著降低。4.与 CON 组和 GA 组相比,HTV 组 caspase-11、cleaved caspase-11 和cleaved GSDMD蛋白表达水平明显升高,HTV+GA组这些蛋白的表达水平相对于HTV组明显下降。结论:1.格拉司琼可以减轻VILI。2.格拉司琼保护肠道和肺毛细血管屏障完整性。3.caspase-11信号通路的激活参与了 HTV,格拉司琼可以抑制caspase-11激活,因此格拉司琼缓解肺损伤的作用机制可能是通过抑制caspase-11/GSDMD通路实现的。