G蛋白通路抑制因子2在机械通气肺损伤中的调控作用及机制

目的探讨G蛋白通路抑制因子2(G protein pathway suppressor 2,GPS2)在细胞机械牵张及小鼠大潮气量机械通气相关性肺损伤(ventilation‑induced lung injury,VILI)中的作用机制。方法取人肺微血管内皮细胞(human pulmonary microvascular endothelial cells,HPMVEC)按照随机数字表法分成4组(每组3孔):未进行机械牵张组(Nc组)、低表达GPS2组(GPS2 siRNA组)、机械牵张4 h组(CS 4 h组)和低表达GPS2并机械牵张4 h组(CS 4 h+GPS2 siRNA组)。GPS2 siRNA组与CS 4 h+GPS2 siRNA组HPMVEC转染GPS2干扰小RNA(small interfering RNA,siRNA),CS 4 h组和CS 4 h+GPS2 siRNA组进行幅度为20%、频率为0.5 Hz的循环拉伸的方法建立机械牵张模型。Western blot法检测连环蛋白(p120)、紧密连接蛋白(Occludin)和GPS2水平,免疫荧光法检测p120和Occludin的定位及表达,流式细胞术检测活性氧(reactive oxygen species,ROS)和线粒体膜电位(mitochondrial membrane potential,MMP)水平。健康雄性C56BL/6小鼠40只,采用随机数字表法分为4组(每组10只):对照组(C组)、GPS2敲低组(si‑GPS2组)、机械通气4 h组(MV 4 h组)、GPS2敲低+机械通气4 h组(MV 4 h+si‑GPS2组)。si‑GPS2组和MV 4 h+si‑GPS2组小鼠通过尾静脉注射GPS2 siRNA转染复合物,1周2次;MV 4 h组和MV 4 h+si‑GPS2组小鼠进行气管插管机械通气4 h。采用H‑E染色观察小鼠肺组织病理学改变,检测肺组织中丙二醛(malondialdehyde,MDA)和超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)水平。结果细胞实验中:与Nc组比较,GPS2 siRNA组、CS 4 h组和CS 4 h+GPS2 siR‑NA组GPS2、p120、Occludin水平下降(P<0.05),ROS水平增加(P<0.05),MMP水平降低(P<0.05),p120、Occludin表达荧光强度减弱、分布减少、细胞间隙增大;与CS 4 h组比较,CS 4 h+GPS2 siRNA组GPS2、p120和Occludin水平进一步下降(P<0.05),ROS水平增加(P<0.05),MMP水平降低(P<0.05),p120、Occludin表达荧光强度进一步减弱、分布进一步减少、细胞间隙进一步增大。动物实验中:与C组比较,si‑GPS2组、MV 4 h组、MV 4 h+si‑GPS2组小鼠肺组织MDA水平升高(P<0.05),SOD水平降低(P<0.05),肺组织出现明显损伤改变;与MV 4 h组比较,MV 4 h+si‑GPS2组小鼠肺组织MDA水平升高(P<0.05),SOD水平降低(P<0.05),肺组织损伤改变加重。结论GPS2可通过调控线粒体功能参与细胞机械牵张及小鼠大潮气量VILI。