肺损伤组织的修复与重构

1、肺损伤组织的修复与重构 时间： 2016.4.28 19:30 参加人员：覃塘区人民医院 呼吸内科伦茂春一 肺损伤的认识过程自 1967 年 Ashbaugh 等报道成人呼吸窘迫综合征 (acute respiratory distress in adults) 以来 ,已有近 40 年的时间。1994 年,美国和欧洲呼吸与危重症医学学者首次将成人呼吸窘迫综合征改为急性呼吸窘迫综合征 (acute respiratordistress syndrome)2000 年中华医学会呼吸病学分会经过讨论也接受了 ARDS 的定义一 肺损伤的认识过程国内早在 20 世纪 90 年代初就认识到细胞因子和炎

2、性介质调控失衡在 ALI/ARDS 病情的发生 发展中起着十分重要的作用经过国内近 10余年来的基础与临床研究 , ALI/ARDS 的发病机制已有共识 : ALI/ARDS 不仅仅 是单纯意义上的肺部疾病 ,也是全身系统炎性疾病的肺部表现应予以注意的是 ,机体受到创伤、 感染、 失血因素等打击后 ,如果再次受到即使很小程度的打击 也很易导致 ALI/ARDS, 即二次打击理论 (two-hit)二 急性肺损伤 /急性呼吸窘迫综合症( ALI/ARDS )的概念ALI/ARDS 是在严重感染、 休克、 创伤及烧伤等非心源性疾病过程中， 肺毛细血管内皮细胞和 肺泡上皮细胞损伤造成弥漫性肺间质及肺

3、泡水肿，导致的急性低氧性呼吸功能不全或衰竭。三 ALI/ARDS 的概念与流行病学流行病学调查显示 ALI/ARDS 是临床常见危重症。 根据 1994 年欧美联席会议提出的 ALI/ARDS 诊断标准，ALI 发病率为每年 18/10 万，ARDS 为每年 13-23/10 万。2005 年的研究显示， ALI/ARDS 发病率分别在每年 79/10 万和 59/10 万。提示 ALI/ARDS 发病率显著增高，明显增加了社会和 经济负担，这甚至可与胸部肿瘤、 AIDS 、哮喘或心肌梗死等相提并论。四 ALI/ARDS 的诱发因素多种危险因素可诱发 ALI/ARDS ，主要包括直接肺损伤因素

4、：严重肺部感染，胃内容物吸入，肺挫伤，吸入有毒气体，淹溺、氧中毒等；间接肺损伤因素：严重感染，严重的非胸部创伤，急性重症胰腺炎，大量输血，体外循环， 弥漫性血管内凝血等。五 不同诱引与患病率的关系病因不同， ARDS 患病率也明显不同。严重感染时 ALI/ARDS 患病率可高达 25%-50% ，大量 输血可达 40%，多发性创伤达到 11%-25%，而严重误吸时， ARDS 患病率也可达 9%-26% 。同 时存在两个或三个危险因素时， ALI/ARDS 患病率进一步升高。另外，危险因素持续作用时间 越长， ALI/ARDS 的患病率越高，危险因素持续 24、48及 72h时， ARDS 患

5、病率分别为 76%、 85%和 93%。六 ARDS 的病死率虽然不同研究对 ARDS 病死率的报道差异较大，总体来说，目前 ARDS 的病死率仍较高。对 1967-1994年国际正式发表的 ARDS 临床研究进行荟萃分析， 3264例ARDS 患者的病死率在 50% 左右。中国上海市 15 家成人 ICU2001 年 3 月至 2002 年 3 月 ARDS 病死率也高达 68.5%。不同 研究中 ARDS 的病因构成、 疾病状态和治疗条件的不同可能是导致 ARDS 病死率不同的主要原 因。七 ALI/ARDS 的诊断标准2000 年中华医学会呼吸病学分会提出了中国内地的ALI/ARDS 的

6、诊断标准 : 有发病的高危因素 ; 急性起病 :呼吸频数和 （或 ）呼吸窘迫 ; 低 氧 血 症 :ALI 时 动 脉 血 氧 分 压 （PaO2）/ 吸 入 气 氧 浓 度 （FiO2） 300 mm H（1 mmHg=0·13kPa）;ARDS 时 PaO2/FiO2 200 mm Hg;胸部 X 线检查两肺浸润阴影七 ALI/ARDS 的诊断标准肺毛细血管前楔压 （PCWP 18 mmHg 或临床上能除外心源性肺水肿。 凡符合以上五项可诊断为 ALI 或 ARDS 国内学者还根据我国高原地区的发病特点,总结并提出高海拔地区 ARDS 诊断标准应相对从严的观点,即ALI:PaO2

7、/FiO2 200 mm Hg,ARDS:PaO2/FiO2 150 mmHg13 。八 肺损伤的修复与重构（一） CO 在急性肺损伤组织修复中的作用1 生产和生活环境中含碳物质不完全燃烧可产生一氧化碳（CO） 。以往认为 CO 是一种有毒气体常导致生活性和职业性中毒。 但 CO 的作用与其吸入浓度密切相关 ,吸入 0.3%的 CO 是测定肺弥 散功能的传统方法 ;而在实验设计中常采用 1.0%的 CO 吸入建立狗的 CO 中毒模型。另外 ,生理状 态下机体血红素分解和有机物氧化也可产生内源性CO。八 肺损伤的修复与重构（一） CO 在急性肺损伤组织修复中的作用2 近年来大量研究证实 ,CO

8、是一种新的血管舒张因子 , 并且具有第二信使分子样作用 ,是重要的 细胞间信使 ,参与调节急性肺损伤与其他肺疾病的生理和病理生理过程。八 肺损伤的修复与重构（一） CO 在急性肺损伤组织修复中的作用3 内源性 CO 的代谢（1） 机体内源性 CO 主要来源于血红素的降解 （约 85%）。在关键酶血红素氧合酶 （HO） 的作 用下 ,血红素被分解为 CO、亚铁蛋白和胆绿素 ,后者很快被还原为胆红素。（2） 目前研究表明 HO 有三种同功酶 ,分别为 HO-1 、HO-2 和 HO-3。其中 HO-1 又叫应激 蛋白 HSP32,广泛分布于肝、肺、脾、肾、心、前列腺、皮肤、视网膜细胞微粒体内,属于

9、诱导型同功酶 ,在细胞因子、重金属、激素、血红素、发热、应激等的诱导下表达明显增加八 肺损伤的修复与重构（一） CO 在急性肺损伤组织修复中的作用2 内源性 CO 的代谢（ 3） 另外约 15%内源性 CO 来源于肌红蛋白、过氧化氢酶、 一氧化氮合成酶、鸟酐酸环化酶 和细胞色素酶的裂解。 CO 在细胞内形成 ,发挥生物学效应后 ,弥散入血 ,约 85%与血红蛋白结合 约 15% 与其它物质如肌红蛋白等结合或分布于组织中,还有不到 1%游离于体液中 .除新生儿以外由皮肤排出的内源性 CO 量很少 ,约 80%由肺排出体外 ,而组织仅消耗 3% 。八 肺损伤的修复与重构（一） CO 在急性肺损伤组

10、织修复中的作用3 HO-CO 与急性肺损伤（ 1）HO-CO 调节内毒素诱导肺损伤的发生发展Camhi 等采用静脉注射 LPS 的方法建立大鼠急性肺损伤模型 , 结果发现大鼠肺组织 HO-1mRNA 、蛋白及其活性均增加 ,免疫组化显示中性粒细胞、 巨嗜细胞等炎性细胞及支气管肺 泡上皮细胞 HO-1 有大量表达 ;经 LPS 刺激后的 RAW264.7 巨噬细胞体外培养也显示 HO-1 基因 转录增加。八 肺损伤的修复与重构（一）CO 在急性肺损伤组织修复中的作用3 HO-CO 与急性肺损伤（ 1） HO-CO 调节内毒素诱导肺损伤的发生发展 另外有研究表明 ,应用 HO 抑制剂 ZnPP 后

11、,给大鼠注入致死剂量的 LPS（40mg/kg）, 观察 16 小时 ,生存率仅 20%;而预先静脉注入血红蛋白 300mg/kg,对致死剂量 LPS敏感性明显降低 ,生存率 提高为 100%。可见 ,HO-1 在对抗内毒素 （LPS） 导致的肺损伤中起重要的保护作用。八 肺损伤的修复与重构（一）CO 在急性肺损伤组织修复中的作用3 HO-CO 与急性肺损伤（ 1）HO-CO 调节内毒素诱导肺损伤的发生发展研究表明 ,CO 对 LPS 诱导的肺损伤具有重要的调节作用。 Morisaki 等以大鼠为实验对象 ,将动 物分为对照组、 LPS（1.0mg·kg-1 ·h-1 静脉

12、注入 ）组、HO（40 mol/kg 静脉注入 ）+LPS（1.0mg·kg-1 ·h-1 静脉注入 ）组。研究发现 ,LPS 组微循环中血小板的流动速度较对照组降低约70%,该作用经静脉注入 10M CO 后消失 ;八 肺损伤的修复与重构（一）CO 在急性肺损伤组织修复中的作用3 HO-CO 与急性肺损伤（ 1）HO-CO 调节内毒素诱导肺损伤的发生发展而 LPS+HO 组则无明显降低 , 反之加入 HO 抑制剂原卟啉锌 IX（ZnPP） 血小板的流动速度明 显减慢 ,提示 HO 通过其氧化产物 CO 可抑制 LPS 诱导的血小板聚集。 另外该研究还观察了各组 动物白细胞

13、与内皮细胞的黏附情况 ,结果发现 LPS 组白细胞的黏附程度较对照组增强近7 倍 ,由此可见 ,CO 可对抗 LPS诱导的微循环中血小板聚集和白细胞与内皮细胞的黏附,对抗急性肺损伤的产生。八 肺损伤的修复与重构（一）CO 在急性肺损伤组织修复中的作用3 HO-CO 与急性肺损伤（ 2） CO 对急性肺损伤发生发展的调节作用具有双向性和复杂性肺泡巨噬细胞释放 TNF- ,增加肺毛细血管通透性 ,趋化炎症细胞 ,活化中性粒细胞及内皮细胞 介导急性肺损伤的发生。八 肺损伤的修复与重构（一）CO 在急性肺损伤组织修复中的作用3 HO-CO 与急性肺损伤（ 2）CO 对急性肺损伤发生发展的调节作用具有双

14、向性和复杂性Arias-Diaz 发现采用 LPS 诱导人肺泡巨噬细胞产生内源性 CO,CO 通过 cGMP 途径促进 TNF- 的释放 ;TNF- 则通过诱导 II 型肺泡上皮细胞合成 CO和一氧化氮 （NO）,进而抑制 II 型肺泡上 皮细胞产生表面活性物质的组成成分磷脂酰胆碱。表明 CO 亦具有细胞毒性。八 肺损伤的修复与重构（一）CO 在急性肺损伤组织修复中的作用3 HO-CO 与急性肺损伤（ 3） HO-CO 对抗氧自由基损伤为纠正急性肺损伤顽固性低氧血症 ,临床救治中常需采取高浓度氧疗 ,以缓解组织缺氧 ,但吸 氧浓度过高、尤其持续时间过长 ,易产生氧自由基 ,导致氧中毒 ,加重急

15、性肺损伤。八 肺损伤的修复与重构（一）CO 在急性肺损伤组织修复中的作用3 HO-CO 与急性肺损伤（ 3） HO-CO 对抗氧自由基损伤另一方面 ,肺组织作为氧自由基的重要靶器官 ,常受到体内炎症细胞或外源性氧化剂如药物、烟 雾、环境污染物等产生的氧自由基的侵袭,严重者引起急性肺损伤 ,导致肺水肿和胸膜渗出。 CO对上述氧自由基导致的肺损伤具有保护作用。八 肺损伤的修复与重构（一）CO 在急性肺损伤组织修复中的作用3 HO-CO 与急性肺损伤（ 3）HO-CO 对抗氧自由基损伤Otterbein 等通过吸入 98%的氧气建立大鼠急性肺损伤模型 ,与未吸入 CO 的组别对比 ,吸入一定 浓度的

16、 CO 可明显增加大鼠对该致死性氧自由基损伤的耐受性,表现为 72 小时仍全部存活 （未吸入 CO 组全部于 72 小时死亡 ）,气道内中性粒细胞聚集、肺泡不张程度、肺水肿液蛋白含量、胸 膜渗出较未吸入 CO 组显著降低八 肺损伤的修复与重构（一） CO 在急性肺损伤组织修复中的作用3 HO-CO 与急性肺损伤（ 3） HO-CO 对抗氧自由基损伤进一步组织病理学检查表明吸入 CO 组肺出血、水肿、 肺泡隔厚度、 炎症细胞的聚集、纤维分 解及肺细胞调亡指数下降较未吸入 CO 组显著减轻 ,与正常对照组均无明显差异 ,提示 CO 可能通 过抑制炎症细胞浸润或抗调亡对抗高氧性肺损伤。八 肺损伤的修

17、复与重构（一） CO 在急性肺损伤组织修复中的作用3 HO-CO 与急性肺损伤（ 3） HO-CO 对抗氧自由基损伤上述 CO的抗氧自由基的作用呈剂量依赖性 ,研究表明 ,大鼠吸入 50500ppm的 CO均安全有效 , 无不良反应。上述研究为临床采用低浓度的 CO 吸入治疗急性肺损伤及急性呼吸窘迫综合征提 供了实验依据。八 肺损伤的修复与重构（一） CO 在急性肺损伤组织修复中的作用3 HO-CO 与急性肺损伤（ 4） HO-1 对高氧性肺损伤也具有重要保护作用高氧应激下 ,肺中抗氧化酶如超氧化物歧化酶 （MnSOD 、CuZnSOD） 的基因表达增加 ,以对抗氧自 由基损伤 ;Lee 等发

18、现大鼠高氧 （95%） 肺损伤模型应激反应基因 HO-1 的 mRNA 、蛋白及其活性 均增加 ,免疫组化显示 HO-1 在支气管肺泡上皮、间质以及炎性细胞中表达增加。八 肺损伤的修复与重构（一） CO 在急性肺损伤组织修复中的作用3 HO-CO 与急性肺损伤（ 4）HO-1 对高氧性肺损伤也具有重要保护作用除其代谢产物 CO 外 ,HO-1 发挥保护作用的机制还可能包括以下方面:铁蛋白。 血红素被 HO降解后产生的游离铁合成铁蛋白。由于氧自由基如·O-2、 H2O2 的毒性作用依赖于游离铁 ,与细胞内游离铁通过 Fenton 反应 ,产生毒性 ·OH 。而铁蛋白的合成可阻

19、断上述反应。研究发现,HO-1在肺上皮过度表达可引起上皮细胞生长停滞,增加对高氧的耐受性 ,有利于损伤修复。八 肺损伤的修复与重构（一） CO 在急性肺损伤组织修复中的作用3 HO-CO 与急性肺损伤（ 4）HO-1 对高氧性肺损伤也具有重要保护作用胆红素。是一种强抗氧化剂 ,正常人血浆中胆红素可防止白蛋白氧化 ,体外试验则发现胆红素 能清除过氧自由基。因此 ,HO-1 通过多环节对抗氧自由基损伤 ,对急性肺损伤发挥重要的保护作 用。八 肺损伤的修复与重构（一） CO 在急性肺损伤组织修复中的作用3 HO-CO 与急性肺损伤（ 5）HO-CO 对肺血管平滑肌增生的调节及其与 NO 的相互作用H

20、O-CO 对肺血管平滑肌增生的调节 急性肺损伤导致的低氧血症以及由此产生的组织缺氧可引起肺循环系统的解剖改变和血流动 力学异常。主要表现为缺氧刺激血小板源性生长因子（PDGF）和内皮素 （ET-1） 释放增多 ,使肺血管平滑肌收缩以及增生肥大 ,两者均导致肺动脉高压。八 肺损伤的修复与重构（一） CO 在急性肺损伤组织修复中的作用3 HO-CO 与急性肺损伤（ 5）HO-CO 对肺血管平滑肌增生的调节及其与 NO 的相互作用有研究表明 ,缺氧可以促进新生小牛肺血管平滑肌细胞增生。也有实验证实缺氧状态下肺微血 管内皮细胞的培养液可以促进平滑肌细胞的增生 。CO 是一种新的信使分子 ,对缺氧性肺动

21、脉中膜平滑肌细胞增生发挥重要的调节作用。八 肺损伤的修复与重构（一） CO 在急性肺损伤组织修复中的作用3 HO-CO 与急性肺损伤（ 6） CO 与 NO 的相互作用CO 与 NO 均调节肺血管平滑肌的增生。但不同条件下 NO 与 CO 的作用强度不同。生理状态 下,NO 与 CO 相互影响 ,NO 是 HO-1 的强诱导剂 ,诱导 CO 的生成 ,而 CO 又可直接与诱生型一氧 化氮合酶 （iNOS）中的血色素基团结合而反馈抑制 NO 的合成。八 肺损伤的修复与重构（一） CO 在急性肺损伤组织修复中的作用3 HO-CO 与急性肺损伤（ 6）CO 与 NO 的相互作用生理状态下 ,血管内皮

22、 CO 的产生量低于 NO,其血管平滑肌增生作用弱于 NO, 主要由 NO 抑制 ET-1及PDGF的生成;而缺氧状态下内皮细胞受损 ,产生 NO减少,且CO与 iNOS血红素结合后 阻断电子传递 ,进一步抑制 NO 生成。从而血管平滑肌源性 CO 就成为血管内皮和平滑肌细胞相 互作用、血管张力及血管平滑肌生长的主要调节剂。八 肺损伤的修复与重构（一） CO 在急性肺损伤组织修复中的作用3 HO-CO 与急性肺损伤（ 7） HO-CO 抑制或延缓肺动脉高压CO 是一种新的血管舒张因子。 Penney 比较长期吸入 CO 与生活在高纬度的新生大鼠 ,结果显,表明 CO 有肺血管舒张效应。示长期吸

23、入 CO 大鼠并不象生活在高纬度大鼠那样产生肺动脉高压 八 肺损伤的修复与重构（一） CO 在急性肺损伤组织修复中的作用3 HO-CO 与急性肺损伤（ 7） HO-CO 抑制或延缓肺动脉高压而 Cantrell13 的研究则发现吸入低浓度 （1000ppm）CO 不能缓解急性缺氧对正常大鼠及肺动脉 高压大鼠肺血管的影响 ,亦不能改善缺氧中或缺氧后血管紧张素-II 引起的肺血管收缩 ,提示有可能需要高浓度 CO（2.55.0%,相当于 25 00050 000 ppm）吸入才能产生肺血管舒张应。八 肺损伤的修复与重构（一） CO 在急性肺损伤组织修复中的作用3 HO-CO 与急性肺损伤（7） H

24、O-CO 抑制或延缓肺动脉高压Tamayo 的研究表明吸入 8% 及 15% CO 可抑制缺氧性肺血管收缩 ,对正常肺动脉压及血管紧张 素-II 产生的肺血管收缩无作用。但高浓度CO（15%） 吸入对缺氧性肺血管收缩的抑制作用不如8%CO,可能由于高浓度 CO 抑制肺动脉血管平滑肌细胞色素氧化酶 ,降低能量利用 ,破坏离子梯度 使其作用减弱的缘故。八 肺损伤的修复与重构（一） CO 在急性肺损伤组织修复中的作用3 HO-CO 与急性肺损伤（7） HO-CO 抑制或延缓肺动脉高压上述研究表明 ,CO 通过舒张肺血管 ,直接缓解或逆转缺氧性肺动脉高压 ;另外 ,通过舒张肺血管 , 可能通过改善急性

25、肺损伤通气 /血流失调 ,减轻低氧血症 ,缓解低氧性肺血管收缩 ,间接降低肺动脉 高压。八 肺损伤的修复与重构（一） CO 在急性肺损伤组织修复中的作用4 内源性 CO 与其他呼吸系统疾病除急性肺损伤外 ,CO 在其他呼吸系统疾病的发生、 发展及转归中同样发挥重要的调节作用。 目 前,应用吸入 CO 降低新生儿持续性肺动脉高压已取得显著的疗效八 肺损伤的修复与重构（一） CO 在急性肺损伤组织修复中的作用4 内源性 CO 与其他呼吸系统疾病同时已检测到 COPD 患者 CO 的含量显著升高 ,促进肺内 HO-1 表达可通过其代谢产物 CO 直 接、间接的血管扩张作用和抗血管平滑肌细胞的增殖效应

26、,抑制 COPD 患者肺血管结构重建 ,包括预防慢性肺动脉高压持续发展八 肺损伤的修复与重构（一） CO 在急性肺损伤组织修复中的作用4 内源性 CO 与其他呼吸系统疾病另有研究报道 ,ICU 重症患者住院第 3天动脉及中央静脉 COHb 显著高于健康组 ,提示重症患者 CO 生成增加 ,CO 增加可能是疾病严重程度的标志 ,其对机体的作用值得进一步探讨。八 肺损伤的修复与重构（一） CO 在急性肺损伤组织修复中的作用4 内源性 CO 与其他呼吸系统疾病对于 CO 在急性肺损伤、原发性肺动脉高压和 COPD 等疾病的发生、发展及治疗应用方面仍 处于深入研究中 ,但对于 HO-CO 与气道炎症和

27、急性肺损伤的的双重作用、 CO 与其它炎症介质的 相互影响、 CO 在肺肿瘤发病中的作用需继续探讨。进一步明确呼吸系统疾病的发病机制,阐明HO 的诱导剂及其产物 CO 的作用 ,使其成为临床预防和治疗的潜在药物之一,具有深远意义。八 肺损伤的修复与重构（二）各种生长因子在肺损伤的修复与重构中的作用1 表皮细胞生长因子 在肺损伤修复中的作用表皮烧伤合并吸入性损伤患者比单纯皮肤烧伤患者危险性大,并发症多 ,病死率高。随着烧伤理论的不断深入研究 ,烧伤抗休克、 抗感染、 创面处理的治疗水平日益提高 ,严重烧伤的病死率明显 下降。而吸入性损伤黏膜坏死脱落 ,随后感染出血 ,肺泡组织损伤 ,增加肺部感染

28、 ,对患者生命的威 胁显得尤为突出。如何加快吸入性损伤气道创面的愈合、肺组织的修复、缩短修复时间 ,成为临 床治疗中亟待解决的问题。 近年 ,本科将表皮细胞生长因子用于烧伤吸入性损伤患者,取得了较好的疗效。八 肺损伤的修复与重构（二）各种生长因子在肺损伤的修复与重构中的作用1 表皮细胞生长因子 在肺损伤修复中的作用头面部烧伤及密闭致伤环境多造成吸入性损伤 ,除热力使蛋白变性损伤组织外 ,主要是烟雾对肺 组织的腐蚀作用。 热力可以损害肺泡表面活性物质系统 ,使产生活性物质的细胞 （肺泡型上皮细 胞） 水肿、变性、空泡化 ,使肺泡表面张力加大 ,引起表面张力加大性肺水肿八 肺损伤的修复与重构（二）

29、各种生长因子在肺损伤的修复与重构中的作用1 表皮细胞生长因子 在肺损伤修复中的作用烟雾进入气道后 ,烟尘颗粒的附着、有毒气体的腐蚀、细胞坏死脱落、糜烂出血、红细胞漏出 形成与肺水肿分布范围一致的出血灶;直接对肺泡上皮细胞 （肺泡、型上皮细胞 ）造成损害 ,引起肺泡内液体潴留 ,肺间质及肺泡水肿 ,导致肺的换气功能障碍 ,造成低氧血症。八 肺损伤的修复与重构（二）各种生长因子在肺损伤的修复与重构中的作用1 表皮细胞生长因子 在肺损伤修复中的作用近年已有研究 2证实 ,外源性的表皮细胞生长因子对多种细胞具有促进增殖分化作用。外源性 表皮细胞生长因子对吸入性损伤大鼠肺泡型细胞增殖有显著的促进作用,可

30、使吸入性损伤大鼠的肺泡液体清除率 ,在伤后 48 h 恢复正常。八 肺损伤的修复与重构（二）各种生长因子在肺损伤的修复与重构中的作用1 表皮细胞生长因子 在肺损伤修复中的作用 肺泡液体清除率的增加使肺内聚集的液体快速清除, 有助于修复吸入性损伤大鼠肺泡组织,减轻或消除肺水肿 ,恢复气体交换功能 3 。利用各种生长因子 ,对肺泡干细胞进行主动修复是吸 入性损伤和呼吸窘迫综合征的治疗方向。对于合并吸入性损伤的烧伤患者 ,除全身综合治疗 ,加速创面愈合外 ,迅速消除肺水肿 ,改善肺的 通气、换气功能 ,纠正低氧血症 ,防止呼吸衰竭 ,是提高烧伤吸入性损伤治愈率的关键。八 肺损伤的修复与重构（二）各种

31、生长因子在肺损伤的修复与重构中的作用1 表皮细胞生长因子 在肺损伤修复中的作用目前 ,对吸入性损伤患者 ,临床治疗除机械通气、支持等治疗外,对肺组织结构破坏的快速修复 ,尚无有效的办法。我们根据理论研究 ,在超声雾化液中加入表皮细胞生长因子,治疗组在伤后第 5天开始 ,动脉血 PO2较对照组提高 ,有显著性差异 ;伤后第 14 天,治疗组动脉血 PO2较对照组明显 提高 ,有非常显著性差异。八 肺损伤的修复与重构（二）各种生长因子在肺损伤的修复与重构中的作用1 表皮细胞生长因子 在肺损伤修复中的作用血性分泌物临床观察指痰中带血 ,气管内有血性分泌物说明黏膜坏死脱落、血管床破坏出血。 气管内无血

32、性分泌物排出 ,提示气管黏膜向修复转归。 气道血性分泌物的持续时间 ,治疗组较对照 组缩短 ,拔管时间提前 ,提示治疗组肺泡内液体清除速度加快,肺泡组织修复速度加快。表皮细胞生长因子可加速肺组织的修复 ,对烧伤吸入性损伤 ,有明显疗效。八 肺损伤的修复与重构（二）各种生长因子在肺损伤的修复与重构中的作用2 肝细胞生长因子 在肺损伤修复中的作用 肝细胞生长因子又称离散因子是一种多功能生长因子 。肝细胞生长因子展现出多种生物学效 应。其参与多种细胞的增殖、迁移和形态发生；在胚胎发生中，肝细胞生长因子参与肝、肾、肺、肠、乳腺、牙齿、骨骼等器官组织的发育； 在成体， 肝细胞生长因子对多种器官组织有营养

33、修复作用， 促进肝、 肾、肺等器官损伤的修复， 在神经系统，它是一种新的神经营养因子 IH八 肺损伤的修复与重构（二）各种生长因子在肺损伤的修复与重构中的作用2 肝细胞生长因子 在肺损伤修复中的作用各种损伤因素（化学、缺血、手术等）致肺不同程度破坏或缺损时，肺修复的主要目的就是 支气管和肺泡上皮再生，以恢复其呼吸和防御功能。研究表明肝细胞生长因子在肺组织损伤后 的修复过程中起到了营养因子的作用，促进肺损伤的修复 。八 肺损伤的修复与重构（二）各种生长因子在肺损伤的修复与重构中的作用2 肝细胞生长因子 在肺损伤修复中的作用 肝细胞生长因子可明显降低大鼠急性肺损伤后血浆脂质过氧化水平和凋亡细胞水平

34、，消除损 伤引起的严重肺不张、肺水肿，提示肝细胞生长因子具有毛细血管上皮和肺泡上皮的膜稳定作 用，同时还有抗细胞凋亡和保护肺组织的功能。八 肺损伤的修复与重构（二）各种生长因子在肺损伤的修复与重构中的作用2 肝细胞生长因子 在肺损伤修复中的作用（1）促进上皮细胞生长正常情况下 ,肺上皮细胞层由型和型肺泡上皮细胞构成。其中型上皮细胞占90%,构成上皮细胞屏障的主体部分 ,抵抗损伤的能力较弱。肺泡型上皮细胞是一种多功能细胞,主要有 :增值功能 :它是型和型上皮细胞的祖细胞 ,在正常细胞更新和损伤后修复过程中,肺泡型上皮细胞可以分化为型上皮细胞 ;合成和分泌表面活性物质 ;维持肺泡内外液体平衡。 A

35、LI 时完整的上皮屏障受到破坏 ,通透性增加 ,含有蛋白的液体渗出 ,形成透明膜。八 肺损伤的修复与重构（二）各种生长因子在肺损伤的修复与重构中的作用2 肝细胞生长因子 在肺损伤修复中的作用（1）促进上皮细胞生长 有效而快速的修复受损上皮层可以抑制纤维化反应、促进水肿液的清除。而 HGF 是肺泡上皮 细胞最强有力的促有丝分裂原 ,通常情况下支气管上皮细胞在肺损伤后3 d即达到其增值的高峰 , 而肺泡上皮细胞需要 10 d 左右并伴随了严重的异常分化 ,这提示了延迟修复可能会导致上皮细 胞异常分化 ,而外源性给予 HGF 就可以促进肺泡上皮修复八 肺损伤的修复与重构（二）各种生长因子在肺损伤的修

36、复与重构中的作用2 肝细胞生长因子 在肺损伤修复中的作用（2）抑制纤维化ALI 后 24 周 ,可见到明显的纤维化改变 ,实验结果证实 ,在损伤时立即给予或损伤后持续给予 HGF 均能显著抑制纤维组织增生、 逆转已经发生的纤维化反应、 降低肺组织中羟脯氨酸 （PCNA） 的含量 ,这一作用具有浓度依赖性八 肺损伤的修复与重构（二）各种生长因子在肺损伤的修复与重构中的作用2 肝细胞生长因子 在肺损伤修复中的作用（3）抑制内皮细胞凋亡、促进内皮细胞修复有关 HGF 在内皮细胞中的作用近年来也得到了足够重视 ,HGF 是最强的血管内皮细胞生长因 子,它能促进内皮细胞的移动、增殖 ,血管生成 ,并抑制

37、内皮细胞的凋亡。八 肺损伤的修复与重构（二）各种生长因子在肺损伤的修复与重构中的作用2 肝细胞生长因子 在肺损伤修复中的作用 （3）抑制内皮细胞凋亡、促进内皮细胞修复 将内皮细胞添加到无血清的培养基中培养观察,结果显示 ,细胞陷入完全凋亡状态 ,而在血清中加入 HGF 则可抑制内皮细胞凋亡 , 提示 HGF 可以维持内皮细胞生存八 肺损伤的修复与重构（三）干细胞与肺损伤1 干细胞及其调控干细胞在组织的平衡和肿瘤的发生过程中起着非常重要的作用,许多不断更新的组织器官需要多重分化潜能的干细胞的存在,这些成熟组织的干细胞在胚胎发育过程中具有重建组织器官的潜能。当细胞死亡或损伤时 ,干细胞可以通过增殖

38、、分化 ,补充机体所需的细胞八 肺损伤的修复与重构（三）干细胞与肺损伤1 干细胞及其调控例如 :肝脏在损伤后可以部分再生 ,而表皮、毛发等在损伤后可容易地修复。干细胞常常处在缓 慢的细胞周期之中 ,能够产生短暂扩增细胞 （transient amplifyingcell, TAC） 。干细胞与其终末分化 细胞之间的这种具有有限分化能力的细胞,是损伤后组织更新的最主要的原因。 TAC 不象干细胞它们只有有限的分化潜能 ,但是 TAC 是形成成熟器官终末分化细胞最主要的来源,其功能是增加干细胞分化细胞的数量八 肺损伤的修复与重构（三）干细胞与肺损伤1 干细胞及其调控最近研究中分离到的几种不同器官的

39、干细胞具有多重分化的潜能,经过不同培养环境的诱导分化,可以表现出其他组织细胞的特征 ,这就使人们必须对干细胞的概念重新思考和定义 八 肺损伤的修复与重构（三）干细胞与肺损伤1 干细胞及其调控可以从四个方面来描述干细胞 :（1）干细胞在整个生命周期中自我更新 ;（2） 它们的分裂方式是不 对称的 ,即一个干细胞分裂为一个干细胞与另一个分化了的子代细胞;（3） 它们具有多向分化的潜能 ;（4）它们在形态学上是较小 ,较为简单的细胞。成熟组织干细胞研究中一个重要的问题是干细胞所处微环境如何影响干细胞的分化、增殖,以及如何决定干细胞的表型特征。八 肺损伤的修复与重构（三）干细胞与肺损伤2 肺泡上皮AE

40、C 由两种形态学上不同的细胞构成 ,即 AECI 和 AECII 。一般认为 ,AECI 不能进行增殖分化 , 部分原因是由于形态上的限制 ;AECII 在培养时可以失去它们的表型特征并且表达 AECI 的特征 18,但是在体外培养时 ,它们还可以重新表达 AECII 的特征。 人们还不知道这个现象是去分化或 重新分化还是 AECI 反分化为 AECII八 肺损伤的修复与重构（三）干细胞与肺损伤2 肺泡上皮但是 ,这个过程在体内是不会发生的,这种情况可能在于它们生存微环境的调节。因为成熟的AEC 非常简单 ,由一层上皮细胞贴在基底膜上组成 ,没有明显的干细胞存在的位点。通过AEC 损伤恢复时细

41、胞动力学放射自显影研究发现 ,AECII 增殖分化为 AECI 。尽管 AECII 被认为是肺泡 上皮的干细胞 ,但是它不完全符合干细胞的标准八 肺损伤的修复与重构（三）干细胞与肺损伤2 肺泡上皮有一种 AECII 亚型分布在终末细支气管与肺泡的交界处,这些细胞排列规则而且在受到损伤后可以增殖 ,这些细胞可能是肺泡上皮干细胞 ,但是确切的证据仍然没有找到。八 肺损伤的修复与重构（三）干细胞与肺损伤2 肺泡上皮在 AECII 中有一种端粒酶表达阳性的细胞亚型 , 端粒酶可能是其处于分化增殖状态的标记。这 种细胞一旦被确定并分离培养 ,将对我们认识肺损伤的修复机制、设计肺损伤修复治疗策略以及 预防癌症都会大有益处。除了在肺局部寻找干细胞之外 ,有学者也在研究其他干细胞转化为肺组织细胞的