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血管内皮生长因子与水通道蛋白1在肺挫伤后瀑布式炎性级联反应的协同作用探讨*

2016-12-29孙大为肖家荣胡基平

关键词:级联瀑布内皮

孙大为 肖家荣 张 波 胡基平 陈 敏 腾 寅

(1.贵阳市第一人民医院,贵州 贵阳 550002;2.贵州医科大学附属医院,贵州 贵阳 550002;3.贵阳中医学院第一附属医院,贵州 贵阳 550002)



血管内皮生长因子与水通道蛋白1在肺挫伤后瀑布式炎性级联反应的协同作用探讨*

孙大为1肖家荣2张 波3胡基平1陈 敏1腾 寅2

(1.贵阳市第一人民医院,贵州 贵阳 550002;2.贵州医科大学附属医院,贵州 贵阳 550002;3.贵阳中医学院第一附属医院,贵州 贵阳 550002)

目的 探讨血管内皮生长因子(VEGF)与水通道蛋白1(AQP1)在肺挫伤后瀑布式炎性级联反应的协同作用。方法 将90只SD成年大鼠分为对照组及5个肺挫伤组(伤后6h、24h、48h、72h及7d),采用胸部撞击器撞击右胸前壁制备成肺挫伤模型,肺挫伤组大鼠分别于挫伤后6h、24h、48h、72h及7d处死,对照组大鼠在6h后处死,收集大鼠上叶肺组织,检测血清VEGF、AQP1表达水平,并按照肺挫伤后是否发生瀑布式炎性级联反应将90只实验大鼠分为A组和B组,采集两组大鼠肺组织血液再次进行检测,对比两组大鼠的血清VEGF、AQP1表达水平。结果 肺挫伤组大鼠的血清VEGF、AQP1表达水平明显高于对照组大鼠(P<0.05),肺挫伤组5个亚组血清VEGF、AQP1表达水平由高至低的顺序均为7d组、72h组、48h组、24h组和6h组,组间比较差异均具有统计学意义(P<0.05)。A组大鼠的血清VEGF、AQP1表达水平明显高于B组大鼠(P<0.05)。结论 肺挫伤后AQP1的高表达可导致机体内细胞的渗透性增强,增加血浆蛋白的外渗,VEGF的高表达可导致血管的通透性增加,为炎性因子的侵入创造了条件,两者的协同作用在瀑布式炎性级联反应的发生及发展中发挥着积极的促进作用。

肺挫伤;血管内皮生长因子;水通道蛋白1;瀑布式炎性级联反应

肺挫伤是我国临床十分常见的一种肺实质损伤类型,多发生于意外事故,系强烈高压波作用所致[1]。由于肺挫伤严重程度和范围的不同,患者在临床表现上也存在明显差异,轻者表现为胸闷、胸痛、气促等,重者可出现明显的呼吸困难、血压下降等症状,甚至会危及到生命[2]。临床数据调查结果显示,近30年来我国肺挫伤患者的死亡率无明显下降,尤其是肺挫伤后发生瀑布式炎性级联反应的患者,治疗效果更是不满意[3]。因此,现阶段我国临床迫切需要能够评估肺挫伤患者病情进展状况、为肺挫伤靶向治疗、甚至是基因治疗提供依据的分子指标。VEGF、AQP1近年来在恶性肿瘤疾病患者的临床诊断及病情评估中发挥着重要应用价值。本次研究对上述因子及蛋白在肺挫伤后瀑布式炎性级联反应的协同作用进行了探讨,现做出以下总结汇报。

1 资料与方法

1.1 一般资料 90只SD大鼠,成年,雌雄不拘,体重300~400 g。

1.2 研究方法

1.2.1 建立肺挫伤大鼠模型 将90只SD成年大鼠分为对照组及5个肺挫伤组(伤后6 h、24 h、48 h、72 h及7 d),采用胸部撞击器撞击实验大鼠右胸前壁制备肺挫伤模型。撞击完成后,探查大鼠胸腔,注意观察大鼠是否出现明显的肋骨骨折、血气胸以及心包积液等情况,确保大鼠未出现上述情况后,分别于挫伤后6 h、24 h、48 h、72 h及7 d处死肺挫伤组大鼠,对照组大鼠在6 h后处死。

1.2.2 血清VEGF、AQP1检测 收集6组大鼠右肺上叶肺组织,10%中性甲醛固定,取材石蜡包埋后切片(6 μm厚),作常规苏木精—伊红染色,在显微镜下观察肺组织病理改变。所取肺组织标本经4%多聚甲醛固定48 h,病理切片,待用。Western-Blot检测VEGF和AQP1的表达。采用双抗体夹心ELISA法对肺挫伤组不同时期和对照组血清中VEGF和AQP1的表达。应用常规HE染色、透射电镜对挫伤肺组织周围形态及超微结构进行观察。根据实验大鼠肺挫伤后是否发生瀑布式炎性级联反应将实验大鼠分为A组和B组,A组为发生瀑布式炎性级联反应的实验大鼠,采集两组大鼠右肺上叶肺组织血液,离心后再次进行检测。指标具体检测方法为:采用双抗体夹心固相酶联免疫吸附法检测实验大鼠血清VEGF表达水平,采用免疫组化法检测实验大鼠血清AQP1表达水平,我院本次研究过程中使用的试剂盒均购自上海西唐生物科技有限公司。

1.3 对比指标 对比肺挫伤组大鼠和对照组大鼠血清VEGF、AQP1表达水平、A组实验大鼠和B组实验大鼠的血清VEGF、AQP1表达水平以及肺挫伤组中5个亚组大鼠的血清VEGF、AQP1表达水平。

2 结 果

2.1 肺挫伤组大鼠和对照组大鼠以及肺挫伤组中5个亚组大鼠的血清VEGF、AQP1表达水平比较 肺挫伤组大鼠的血清VEGF、AQP1表达水平明显高于对照组大鼠(P<0.05),肺挫伤组5个亚组血清VEGF、AQP1表达水平由高至低的顺序均为7d组、72h组、48h组、24h组和6h组,组间比较差异均具有统计学意义(P<0.05)。具体检测结果见表1、2。

指标肺挫伤组对照组t值P值VEGF(pg/ml)74.26±5.1329.81±8.4217.8430.000AQP1(mmol/L)36.31±8.0110.52±2.1419.4680.000

组别VEGF(pg/ml)AQP1(mmol/L)6h32.21±5.4615.19±3.3124h51.10±3.9829.21±3.9848h68.36±4.0238.36±4.2672h72.54±1.5651.19±4.087d86.91±1.5662.01±5.14

注:7d组与其他4组比较存在明显差异,72h组与48h组、24h组、6h组比较存在明显差异,48h组与24h组、6h组比较存在明显差异,24h组与6h组比较存在明显差异。

2.2A组实验大鼠和B组实验大鼠的血清VEGF、AQP1表达水平比较 经检测发现肺挫伤后发生瀑布式炎性级联反应的A组大鼠的血清VEGF表达水平和血清AQP1表达水平均较肺挫伤后未发生瀑布式炎性级联反应的B组大鼠低,组间上述指标比较存在的差异均具有统计学意义(P<0.05),详细研究数据见表3。

组别(n=只数)VEGF(pg/ml)AQP1(mmol/L)A组(n=37)67.91±10.2219.83±3.15B组(n=53)59.96±8.0815.26±3.21t值2.8004.662P值0.0080.000

3 讨 论

肺挫伤后发生瀑布式炎性级联反应是导致患者死亡的主要原因之一,因此在患者发生肺挫伤后早期评估患者是否具有发生瀑布式炎性级联反应的风险,给予患者积极有效的对症治疗,是降低肺挫伤患者病死率的关键。现阶段,影像学技术在诊断肺挫伤和评估肺挫伤患者的病情进展状况中已获得了令人满意的应用效果,但在评估肺挫伤患者是否会发生瀑布式炎性级联反应方面却存在明显的局限性,而在这一方面,我院认为分子物质的表达状况更具有研究价值[4]。血清VEGF是存在于机体血管内皮细胞中的一种具有特异性的肝素结合生长因子,能够在机体内诱导心血管的生成。AQP1是一种位于细胞膜上的蛋白质,能够在细胞膜上组成“孔道”,可对水在细胞中的进出进行控制[5]。患者发生肺挫伤后,肺组织内细胞及血管受到损害,血管上皮细胞中的VEGF以及细胞膜上的AQP1向血清中释放,故表达水平明显升高,随着患者病情的进一步恶化,肺组织中的细胞会因为炎性反应进一步遭到破坏,导致上述因子及蛋白的表达水平呈现出增高趋势。为明确上述思考是否具有客观性,我院应用实验大鼠开展了临床研究,结果显示肺挫伤组中5个亚组大鼠血清VEGF、AQP1表达水平由高至低的顺序均为7d组、72h组、48h组、24h组和6h组,组间比较差异均具有统计学意义。发生瀑布式炎性级联反应的血清VEGF、AQP1表达水平均较B组大鼠高。

此外,有临床研究给予肺挫伤后发生瀑布式炎性级联反应的大鼠体内注射VEGF,采集大鼠血液检测AQP1的表达水平发现,AQP1的表达水平明显提高。我院本次研究过程中发现AQP1作为一种细胞膜上的蛋白质,在肺挫伤后发生瀑布式炎性级联反应的大鼠体内,能够为VEGF的生存提供后续能量,导致大鼠血清中VEGF的表达水平进一步升高。而大鼠VEGF表达水平的进一步升高可诱导心血管生成,心血管上皮细胞的生成和增殖会继续向机体血液中释放AQP1。VEGF、AQP1的上述动态循环过程在肺挫伤后瀑布式炎性级联反应中发挥着协同作用,可导致瀑布式炎性级联反应严重程度增加,但两者的协同作用不具有同时性,而是相互影响、相互促进。此外,本次研究还发现,由AQP1介导的细胞高渗透性以及VEGF诱导的血管高通透性能够为炎性因子的入侵创造条件,继而导致炎性反应加重,逐渐发展为瀑布式炎性级联反应。

综上所述,肺挫伤后血清VEGF、AQP1表达水平的升高在瀑布式炎性级联反应的发生中发挥着积极的促进作用,可作为临床评估肺挫伤患者病情进展的辅助参考指标,值得临床进行深入研究。

[1] 张珺,于世英,殷铁军,等.AQP1在非小细胞肺癌中的表达及其与HIF-1α、VEGF表达的关系[J].华中科技大学学报(医学版),2010,39(1):25-28.

[2] 姚杨,苏杰,徐锐,等.水通道蛋白1与血管内皮生长因子在乙肝相关性肝癌中的表达及其意义[J].实用医学杂志,2015,10(19):3189-3192.

[3] 聂振禹,陈争跃,余雄伟,等.罗格列酮对尿毒症腹膜透析大鼠水通道蛋白1、血管内皮生长因子A和环氧化酶2的影响[J].中华肾脏病杂志,2015,31(2):126-132.

[4] 吕嘉,向川,卫小春,等.血管内皮生长因子及水通道蛋白1与类风湿关节炎滑膜血管生成的相关性分析[J].中华风湿病学杂志,2012,16(3):200-202.

[5] 李春燕,戈伟,郑永法,等.血管内皮抑素联合放疗对肺癌小鼠中乏氧诱导因子-1α、水通道蛋白-1及血管内皮生长因子表达的影响[J].生物医学工程与临床,2011,15(4):370-373.

孙大为(1981—),男,贵州贵阳,主治医师,本科,主要从事胸外科工作。

R

B

1004-7115(2016)12-1395-02

10.3969/j.issn.1004-7115.2016.12.028

2016-10-15)

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