骨形态发生蛋白9在肺部疾病中的研究进展

骨形态发生蛋白9(bone morphogenetic proteins 9,BMP9)是骨形态发生蛋白的成员之一,属于转化生长因子β家族,参与机体多种生物学功能的调控。BMP9在调节内皮细胞功能和维持血管稳态中发挥关键作用。新近研究表明,BMP9与肺部疾病存在密切关系,BMP9及其信号通路在肺部疾病的发生发展中起重要作用。本文就BMP9及其信号转导过程,以及BMP9在肺动脉高压、肺纤维化、肺癌以及其他肺部相关疾病中的研究进展进行简要综述。

吸入气管内雾化脂多糖致急性肺损伤小鼠肺组织转录组分析

背景急性肺损伤(acute lung injury,ALI)/急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome,ARDS)是危重症医学和基础医学研究重要的关注焦点。明确ALI时关键损伤机制及差异性基因的变化,对探究ALI的发生发展至关重要。目的研究气管内雾化脂多糖(lipopolysaccharides,LPS)致ALI小鼠肺组织的转录组基因谱变化,探索ALI潜在损伤机制及治疗靶点。方法36只小鼠随机分为对照组和气管内雾化LPS组(时间分为致伤后6 h、12 h、24 h,每组各9只)。实验组给予气管内雾化50μL的LPS 15 mg/kg,对照组给予气管内雾化等体积0.9%氯化钠注射液。比较组间组织病理学、病理损伤评分及肺系数变化,检测肺泡灌洗液(bronchoalveolar lavage fluid,BALF)及血清中肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)、单核细胞趋化蛋白-1(monocyte chemoattractant protein-1,MCP-1)等水平。肺组织行转录组测序,寻找差异基因,并对上调、下调基因分别进行GO和KEGG富集分析,对持续性改变的差异基因进行GO功能富集整合及共表达网络分析。结果与对照组相比,吸入气管内雾化LPS后小鼠肺组织炎症细胞浸润、水肿加重伴出血,肺损伤评分及肺系数评分逐渐增高,24 h时损伤最严重;TNF-α、IL-6、MCP-1的表达均显著升高(P<0.01),BALF与血浆中表达存在一定差异;转录组学提示12 h组上调基因1545个、下调基因1670个,24 h组上调基因1312个、下调基因1139个。KEGG富集分析显示差异基因涉及炎症反应、遗传信息调控、信号转导等通路,GO富集分析显示差异基因集中在细胞因子生成及免疫反应调控、白细胞的免疫介导及免疫调节、白细胞迁移(上调基因),以及血液循环、信号传导、神经突触、肌肉收缩等(下调基因)。PPI分析提示持续性上调的关键基因包括Tnf、IL-1β、Ifn-γ、Ccl2、Ccl5、Nod2、Tlr2、Lgals9。而持续性下调的关键基因包括Cav1、Sulf1、Sox4、Tgf、Apoe、Tek。结论气管内雾化LPS 12 h建立稳定、可靠的小鼠急性肺损伤模型。Tnf、IL-1β、Ifn-γ、Ccl2、Ccl5、Nod2、Tlr2、Lgals9等关键基因可能是ALI中免疫与炎症反应中的关键调节因子和靶基因。

冷诱导RNA结合蛋白在大鼠低体温性急性肺损伤中的表达变化

背景海上遇难者落水后常死于海水长时间浸泡后的低体温及相关并发症,肺是低体温损伤的重要器官之一,但目前针对低体温造成急性肺损伤(acute lung injury,ALI)的研究相对匮乏。目的探讨冷诱导RNA结合蛋白(coldinducible RNA-binding protein,CIRP)在低体温性ALI大鼠模型中的变化及其可能的作用机制。方法将40只雄性成年SD大鼠随机分为0 h组(0 h,8只)和实验组(32只)。实验组分别用低温海水浸泡12 h、16 h、20 h、24 h(每组8只),构建低体温性ALI动物模型。ELISA检测白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)、IL-1β、细胞外CIRP的含量,对肺组织进行HE染色、TUNEL染色和CIRP免疫组织化学染色,qRT-PCR检测CIRP mRNA的表达。结果与0 h组相比,实验组出现不同程度肺损伤,病理切片可见肺泡壁增厚或结构破坏,肺泡腔内出血,伴中性粒细胞和淋巴细胞浸润等;16 h、20 h、24 h实验组血清中IL-6的表达显著增加,20 h、24 h实验组血清中IL-1β表达显著增加,差异均有统计学意义(P<0.01);各实验组大鼠血清中CIRP表达增加均有统计学差异(12 h、16 h、20 h组,P<0.05;24 h组,P<0.01)。TUNEL结果显示,各实验组的大鼠肺组织出现不同程度的细胞凋亡现象(P<0.01);通过炎症因子的表达水平、肺组织病理改变以及细胞凋亡情况选择低温海水浸泡24 h为最佳构建模型时间,免疫组织化学染色和qRT-PCR观察到24 h组肺组织内CIRP的表达增加。结论肺组织和外周血清的CIRP在低体温性ALI大鼠模型中随时间延长而表达增高,提示其可能与低体温致ALI相关,同时与炎症因子IL-1β、IL-6水平呈现一致性趋势变化,因此推测CIRP可能通过促进炎症因子释放发挥作用,本研究初步证实了CIRP在肺组织区域和整体与低体温ALI的相关性。