机械牵张对人肺上皮细胞纤维增殖的影响

背景:机械通气是目前重症呼吸疾病重要有效的治疗支持手段之一,但不适当的机械通气可使肺损伤加重,甚至纤维化形成。如何最大程度减少呼吸机相关肺损伤,发挥呼吸机的真正保护作用显得至关重要。肺是一个力学器官,机械通气使肺泡反复充气,对邻近的肺上皮细胞产生牵张作用,使其处于一个非正常的损伤修复过程。因此,过度机械牵张在促进肺纤维增殖发生中可能扮演重要角色。目前国内外关于机械牵张对肺上皮细胞纤维增殖的影响报道较少,其具体发生机制并不清楚。目的:观察不同机械牵张强度及牵张时间对人肺上皮BEAS-2B细胞中转化生长因子β1、波形蛋白及Ⅰ型胶原表达的影响。方法:体外培养人肺上皮细胞株BEAS-2B,取对数生长期的细胞分为静止对照组、10%牵张组、20%牵张组。采用FX-5000T细胞应力加载系统对人肺上皮BEAS-2B细胞以频率20次/min,正弦波形式分别牵张24,48,72 h,采用倒置显微镜观察细胞形态变化,RT-qPCR和免疫荧光方法检测转化生长因子β1、Ⅰ型胶原mRNA表达及波形蛋白表达变化。结果与结论:①静止对照组BEAS-2B细胞呈卵圆形贴壁生长,20%牵张组牵张72 h后细胞形态由鹅卵圆形变为长梭样,细胞间隙增宽;②随着机械牵张强度的增加,BEAS-2B细胞中转化生长因子β1、Ⅰ型胶原mRNA表达及波形蛋白水平较静止对照组均增加,并呈时间依赖趋势(P<0.05);与静止对照组比较,10%牵张组转化生长因子β1、Ⅰ型胶原mRNA及波形蛋白变化不明显;③结果表明,过度机械牵张可刺激人肺上皮BEAS-2B细胞中转化生长因子β1、波形蛋白及Ⅰ型胶原表达增加,过度机械牵张在促进肺纤维增殖发生中发挥重要作用。