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目的:急性肺损伤(acute lung injury,ALI)是由严重感染、创伤、休克等多种病因所致的肺组织损伤,临床表现为严重的呼吸困难。ALI中肺血管内皮细胞(endothelial cell,EC)是受损的主要靶细胞,它的活化可以作为ALI的重要标志。EC的活化使白细胞黏附、迁移增加是导致ALI发病的重要步骤,而这一过程与黏附分子的表达密切相关。E-选择素是唯一仅限于活化的EC表面表达的一种黏附分子,是EC活化的一个很好的标志。E-选择素的表达能否标志ALI的发生,能否作为早期反映ALI严重程度的指标,寻找拮抗E-选择素功能的物质能否有助于减轻ALI的发生发展,目前这方面的研究还比较少。本实验旨在用腹腔注射脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)的方法复制大鼠ALI模型,观察ALI时E-选择素表达的变化、核转录因子NF-κB (nuclear factor-kappa B,NF-κB)对E-选择素的调节机制及NF-κB的抑制剂吡咯烷二硫代氨基甲酸盐(ammonium pyrrolidine dithiocarbamate,PDTC)的治疗作用,探讨E-选择素在ALI发病中的机制及在诊断中的价值,并为治疗ALI开辟新途径提供理论依据。方法:选用购自河北医科大学实验动物中心的健康雌性wistar大鼠96只,体重230～250克,采用腹腔注射LPS的方法复制大鼠急性肺损伤模型。96只大鼠随机分为4组,正常对照组(N组)以生理盐水代替LPS腹腔注射;PDTC对照组(P组)先腹腔注射PDTC(120mg/kg),30分钟后再注射生理盐水;急性肺损伤组(L组)腹腔注射LPS(3mg/kg);PDTC干预组(P+L组)先腹腔注射PDTC(120mg/kg),30分钟后再注射LPS(3mg/kg)。制模后以2h、4h、8h、12h作为观测时间点处死大鼠取肺组织待用。用苏木素-伊红染色(HE染色)法做病理切片,光镜下观察肺组织形态变化以证实ALI模型制备成功,取肺组织测湿/干重比值,用免疫组化的方法分别检测肺组织E-选择素和NF-κBp65的蛋白表达,再用RT-PCR的方法检测肺组织E-选择素的基因表达。所得数据采用t检验、方差分析和直线相关分析进行统计学处理。结果:1肺组织病理改变:N组、P组,肺组织结构完整,无炎性细胞渗出;L组,肺泡间隔增厚,肺泡壁断裂,大量炎性细胞渗出,并随着时间的延长肺组织损伤程度逐渐加重;P+L组,有同L组类似的炎性渗出改变,但相应各时间点肺组织损伤程度均较L组明显减轻。2肺组织湿/干重(W/D)比值:N组各时间点肺组织W/D比值(2h:4.27±0.029、4h:4.29±0.050、8h:4.28±0.038、12h:4.26±0.047), P组各时间点W/D比值(2h:4.26±0.046、4h:4.28±0.014、8h:4.27±0.052、12h:4.28±0.028),N组与P组相比无显著差异(P>0.05);L组各时间点W/D比值(2h:4.70±0.081、4h:4.94±0.082、8h:5.50±0.074、12h:5.80±0.071),并随注射LPS时间的延长肺组织W/D比值不断升高,不同时间点的L组有显著差异(P<0.01),均较对照组N组相应各时间点的数值高;在P+L组,各时间点W/D比值(2h:4.43±0.058、4h:4.52±0.057、8h:4.96±0.058、12h:5.31±0.058)与L组相对应各时间点的数值相比,均明显降低,但与对照组N组相比仍较高,相同时间点三组相比均有显著差异(P<0.01)。3肺组织E-选择素的蛋白表达:N组和P组各时间点各张切片在光镜下均未见E-选择素阳性表达的细胞;L组各时间点各张切片均有阳性表达的细胞,其血管内皮着色率(%)(2h:18.22±2.68、4h:31.90±4.70、8h:24.34±4.77、12h:19.28±3.27),其中4h组着色率最高,为E-选择素蛋白表达的高峰,之后随时间的延长着色率逐渐降低,不同时间点的L组均有显著差异(P<0.01);在P+L组,各时间点各张切片均有阳性表达的细胞,其血管内皮着色率(%)(2h:13.78±3.96、4h:22.45±4.03、8h:16.36±2.79、12h:14.63±2.58)与L组相对应各时间点相比明显降低,相同时间点两组相比均有差异(P<0.05),其中4h组和8h组有显著差异(P<0.01)。4肺组织E-选择素mRNA的表达:N组和P组各时间点均无E-选择素mRNA表达;L组各时间点E-选择素mRNA表达(2h:0.3885±0.028、4h:0.8202±0.026、8h:0.6914±0.013、12h:0.5543±0.011),其中4h组数值最高,为E-选择素mRNA表达的高峰,之后随时间的延长表达逐渐下降,不同时间点的L组有显著差异(P<0.01);在P+L组,各时间点E-选择素mRNA表达(2h:0.2976±0.037、4h:0.5969±0.017、8h:0.5105±0.022、12h:0.4582±0.021)与L组相对应各时间点的数值相比明显降低,相同时间点两组相比均有显著差异(P<0.01)。5肺组织NF-κBp65的蛋白表达:N组各时间点各张切片5个视野范围内NF-κBp65阳性细胞总数(2h:162.33±6.95、4h:167.33±5.96、8h:164.17±8.61、12h:167.33±8.80),P组相应各时间点阳性细胞总数(2h:166.67±5.65、4h:162.83±5.85、8h:161.33±8.33、12h:165.17±7.25),N组和P组相比无显著差异(P>0.05); L组各时间点5个视野范围阳性细胞总数(2h:609.67±23.87、4h:375.33±12.61、8h:231.83±15.74、12h:210.50±10.55),其中2h组阳性细胞数最多,为NF-κBp65表达的高峰,且光镜下代表阳性表达的棕黄色颗粒多出现在细胞核内,之后随时间的延长阳性细胞数逐渐减少,不同时间点的L组有显著差异(P<0.01),均较对照组N组相应各时间点的数值高;在P+L组,各时间点5个视野范围阳性细胞总数(2h:365.50±10.17、4h:266.83±11.99、8h:195.33±15.42、12h:185.17±13.76)与L组相对应各时间点的数值相比,均明显降低,但仍比对照组N组高,相同时间点三组相比均有显著差异(P<0.01)。6相关分析:肺组织中NF-κBp65与E-选择素蛋白含量之间具有直线相关性,两者呈显著正相关(r=0.7851, P<0.01),NF-κBp65与E-选择素mRNA之间也具有直线相关关系,两者呈显著正相关(r=0.8116, P<0.01)。结论:1注射脂多糖2h后,在大鼠肺组织观察到了ALI的病理改变,模型复制成功。ALI时,大鼠肺组织出现标志着EC活化的E-选择素基因和蛋白的表达,并随时间的延长逐渐上升,4h时达到高峰,提示EC的活化发生在ALI早期阶段,其高表达E-选择素可能启动EC与白细胞黏附是造成ALI发病机制之一。2 E-选择素仅表达在活化的EC表面,在ALI的早期发挥黏附作用,这一特异性使其有可能成为ALI早期的诊断指标;且E-选择素表达越高病情越严重预后越差,故其可能成为监测感染所致的ALI病情严重程度和预后的指标。3 ALI时大鼠肺组织中核转录因子NF-κB被激活,其功能亚基NF-κBp65表达上调,它的表达增加与肺组织E-选择素的高表达具有正相关关系;且应用NF-κB的抑制剂PDTC可以抑制NF-κB活化,阻碍NF-κBp65亚基向细胞核转移,同时观察到E-选择素基因和蛋白表达的降低,提示E-选择素的基因表达与NF-κB的调节密切相关。4给予PDTC干预后,从病理切片上可以看到大鼠肺组织水肿、炎性渗出明显改善,NF-κBp65核移位减少,E-选择素基因和蛋白的表达明显下降,从另一个角度证实了EC活化后高表达E-选择素在ALI中发挥重要作用;应用PDTC后可能阻止了EC与白细胞的启动黏附,从而可以减轻肺组织的受损程度,这一研究结果为ALI的治疗提供了新的途径。