研究背景：百草枯(paraquat, PQ)是一种被广泛使用的除草剂。但是,对直接接触的人类和动物来说,PQ是高度毒性的化合物,意外接触或自杀口服后将导致极高的死亡率。PQ导致死亡的主要原因是肺纤维化,且现在仍无有效的治疗方法。雷帕霉素(Rapamycin, RAPA)是mTOR (mammalian target of rapamycin)的抑制剂。RAPA在细胞内与FK506(tacrolimus)结合蛋白相结合后形成复合物,此复合物再与mTOR结合后将抑制信号传递至下游效应分子,最终抑制细胞的生长和增殖。现RAPA治疗已广泛运用于临床,包括器官移植后的抗免疫排斥治疗等。同时,RAPA的抗纤维化作用也日益受到重视。目的：评估RAPA能否明显抑制小鼠PQ中毒诱导的肺纤维化,并探讨此抗纤维化作用的相关机制。实验方法：将C57BL/6J雄鼠分为对照组(生理盐水,10ml/kg,腹腔注射)和实验组(PQ,10mg/kg,腹腔注射)。实验组根据处理不同,再分为以下四组：PQ组(PQ中毒后未治疗)、PQ+RAPA组(PQ中毒后每日予RAPA1mg/kg灌胃治疗)、PQ+MP组(PQ中毒后予一次甲强龙30mg/kg腹腔注射治疗)和PQ+MP+RAPA组(PQ中毒后予一次甲强龙30mg/kg腹腔注射治疗以及每日予RAPA1mg/kg灌胃治疗)。每日观察和记录所有小鼠的体重和生存率变化。PQ中毒后14d时每组小鼠取3只处死,剩下的各组小鼠于28d时全部处死。用H&E(hematoxylin-eosin)和Masson’s染色观察肺组织结构变化。用ELISA试剂盒检测肺组织中羟脯氨酸(Hydroxyproline, HYP)的含量。用免疫组化和免疫印迹的方法检测转化生长因子-β1(transforming growth factor-β1, TGF-β1),α-平滑肌肌动蛋白(α-smooth muscle actin, α-SMA)和上皮细胞钙粘附蛋白(E-cadherin)的表达水平。结果：PQ诱导肺纤维化的小鼠模型建立成功。小鼠肺组织染色结果显示,RAPA治疗能减轻肺纤维化的病理改变,包括肺泡结构塌陷和肺间质胶原沉积。ELISA实验结果显示,RAPA可降低PQ中毒小鼠肺组织中HYP的含量,且此作用在RAPA治疗28d后更为显著。免疫组化和免疫印迹实验结果显示,RAPA能明显下调肺组织中TGF-β1和α-SMA的表达,但不能明显提高E-cadherin蛋白水平的表达。同时,仅用RAPA治疗无法明显增加中毒小鼠的生存率和体重。甲强龙治疗可增加小鼠生存率,但在减轻PQ诱导的肺纤维化及下调TGF-β1和α-SMA的表达方面无明显作用。结论：本研究结果显示,RAPA治疗可通过下调TGF-β1和α-SMA的表达,有效抑制PQ诱导的肺纤维化,如肺泡塌陷和胶原沉积等。因此,RAPA在治疗PQ诱导的肺纤维化中有重要价值。