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呼吸窘迫综合征(respiratory distress syndrome, RDS)是引起新生儿及成年人呼吸功能衰竭的常见临床急重症,以肺内形成透明膜为其主要病变特征。一般认为,新生儿呼吸窘迫综合征的发生机制与肺表面活性物质(pulmonary surfactant, PS),尤其是表面活性蛋白B(surfactant protein B, SP-B)的产生和释放不足有关。足月新生儿及成人RDS的发生,其机制十分复杂,至今尚未阐明。基因突变、严重感染、缺氧等因素都可能引起。SP-B由肺泡II型细胞分泌至肺泡腔,是肺表面活性物质的重要组成部分,对于PS的功能、组成和代谢方面有着重要作用。近年来研究表明,SP-B基因转录可以受维甲酸(retiretinoic acid, RA)信号通路的调节。RA属于维生素A类化合物,在脊椎动物发育、细胞分化和维持体内平衡中发挥广泛的生物效应。近年来研究发现,RA在促进肺的发育、调控SP-B基因表达方面有着重要作用。研究表明,RA可增强人肺腺癌细胞(H411)和培养胎儿肺组织中SP-B启动子的转录活性,增加SP-B mRNA、SP-B前蛋白含量。感染是引起肺损伤和呼吸功能障碍的常见原因,脂多糖(lipopolysaccharide, LPS)是细菌内毒素的主要成分,可刺激组织细胞并导致多种炎性物质(包括细胞因子)释放、诱导炎症反应。临床资料表明严重感染与新生儿及成人呼吸窘迫综合征均有密切关系,弄清其确切的发病机制对于我们选用合适的药物进行针对性治疗十分重要。我们前期的研究已证实LPS对人肺腺癌细胞A549 SP-B的表达具有抑制作用,但LPS对SP-B表达的影响是否与RA信号通路有关,以及RA能否预防或治疗经LPS引起的SP-B的基因下调,国内外尚未见明确报道。我们推测LPS引起的A549细胞SP-B表达下调可能有RA信号通路机制参与。目的1.通过检测维甲酸受体α(retinoic acid receptorα, RARα)在经LPS处理后的A549细胞中的表达与分布变化,以明确感染相关的肺透明膜病发病中有RAR异常的机制参与;2.LPS处理前后给予全反式维甲酸(All-trans retinoic acid, ATRA),再观察SP-B、RARα在A549细胞中的表达与分布改变,以探讨RA对LPS引起的A549细胞SP-B表达下调是否有干预作用,为临床预防和治疗感染相关的肺透明膜病提供新的思路和实验依据。方法培养的人肺腺癌细胞A549,分为对照组和实验组:以培养基培养作为对照组;实验组分为:LPS组,以终浓度为10μg/ml的LPS作用于培养的A549细胞24h; LPS+ATRA组,先以终浓度为10μg/ml的LPS作用于培养的A549细胞24h,再用1×10-6mol/ml的ATRA作用24h;ATRA+LPS组,在培养基内先加入1×10-6mol/ml的ATRA作用于A549细胞24h,再加入终浓度为10μg/ml的LPS作用24h。倒置显微镜下观察对照组及实验各组细胞的形态学改变;应用免疫细胞化学方法(SP法)检测各组A549细胞中SP-B、RARα的表达及分布情况。结果1.细胞形态学表现:对照组A549细胞贴壁性生长,融合成片,多角形,细胞突起明显,胞质丰富,无核固缩;LPS组A549细胞胞体变圆,体积缩小,突起减少,胞质内出现大小不等的颗粒;LPS+ATRA组,较LPS组胞质透亮,其内颗粒少见;ATRA+LPS组,细胞形态与LPS组无明显改变。2.免疫细胞化学染色结果:①实验各组SP-B表达:对照组,SP-B弥漫表达于A549细胞的胞质中;LPS组A549细胞胞质中SP-B表达较对照组明显减弱,两者差异有统计学意义(P <0.05);LPS+ATRA组A549细胞胞质中SP-B表达较明显,与对照组表达强度相近,两者差异无统计学意义(P >0.05),但较LPS组表达增强,且两者差异有统计学意义(P <0.05);ATRA+LPS组A549细胞胞质中SP-B表达较对照组明显减弱,两者差异有统计学意义(P <0.05),但较LPS组表达无变化,且两者差异无统计学意义(P >0.05)。②实验各组RARα(胞核)的表达:对照组,RARα表达于A549细胞的胞核中;LPS组A549细胞胞核内RARα表达减弱,与对照组比较,两者差异有统计学意义(P <0.05);LPS+ATRA组,A549细胞胞核中RARα表达强度较对照组无明显变化,两者差异无统计学意义(P >0.05),但较LPS组表达增强,且两者差异有统计学意义(P <0.05);ATRA+LPS组,A549细胞胞核中RARα的表达较对照组明显减弱,两者差异有统计学意义(P <0.05),但较LPS组无明显变化,且两者差异无统计学意义(P >0.05)。③实验各组RARα(胞质)的表达:对照组,A549细胞胞质内RARα几乎无表达;LPS组A549细胞胞质内RARα表达增强,与对照组比较,两者差异有统计学意义(P <0.05);LPS+ATRA组,A549细胞胞质中RARα表达强度较对照组无明显变化,两者差异无统计学意义(P >0.05),但较LPS组表达减弱,且两者差异有统计学意义(P <0.05);ATRA+LPS组,A549细胞胞质中RARα的表达较对照组明显增强,两者差异有统计学意义(P <0.05),但较LPS组无明显变化,且两者差异无统计学意义(P >0.05)。结论1. LPS可引起A549细胞SP-B蛋白水平下调,其机制可能与RARα表达和细胞内分布异常有关。2. RA可能通过诱导RARα核内表达而对LPS引起的A549细胞SP-B表达下调起到一定的治疗作用。3.预先给予RA可能不能减轻LPS引起的A549细胞SP-B蛋白水平下调。