Mechaninė ventiliacija sumažina aktyviųjų paviršiaus baltymų a ir keratinocitų augimo faktoriaus ekspresiją neišnešiotiems triušiams | vaikų tyrimai

Mechaninė ventiliacija sumažina aktyviųjų paviršiaus baltymų a ir keratinocitų augimo faktoriaus ekspresiją neišnešiotiems triušiams | vaikų tyrimai

Anonim

Anotacija

Su paviršiaus aktyviosiomis medžiagomis susiję baltymai (SP-A, SP-B ir SP-C) yra labai svarbūs paviršinio aktyvumo medžiagos endogeninei funkcijai. Keratinocitų augimo faktorius (KGF) ir kraujagyslių endotelio augimo faktorius (VEGF) yra pagrindiniai plaučių vystymosi reguliatoriai. Šio tyrimo tikslas buvo įvertinti ankstyvo mechaninio vėdinimo poveikį šių svarbių reguliuojančių baltymų ekspresijai neišnešioto triušio modelyje. Neišnešioti vaisiai buvo pagimdyti 29 nėštumo dieną ir atsitiktinės atrankos būdu atlikti skrodimą gimstant, ty 16 valandų nebuvo ventiliacijos (NV), savaiminio kvėpavimo (SB) ar mechaninės ventiliacijos (MV). MV gyvūnai buvo toliau atsitiktinai suskirstyti į gydymą deksametazonu (dex). Mūsų išvados parodė, kad SB triušiai padidino SP-A mRNR ir baltymų ekspresiją po gimimo, palyginti su NV kontrole. MV reikšmingai susilpnino šį atsakymą, nesant dekso. Padidėjusio SP-B mRNR ekspresija tiek Dex, tiek SB ir MV triušiams. KGF baltymų lygis buvo žymiai padidėjęs SB gyvūnams, palyginti su MV kolegomis. VEGF lygis buvo panašus SB ir MV gyvūnams, tačiau buvo žymiai padidėjęs, palyginti su NV kontrole. Šie duomenys rodo, kad MV keičia su paviršiaus aktyviosiomis medžiagomis susijusių baltymų ir augimo faktoriaus raišką, o tai gali prisidėti prie besivystančio plaučio sužalojimo.

Pagrindinis

Su paviršinio aktyvumo medžiagomis susieti baltymai yra svarbūs siekiant optimalios paviršiaus aktyviosios medžiagos veikimo, ir hidrofobiniai apoproteinai SP-B ir SP-C, kaip žinoma, yra būtini šiam procesui (1). SP-A yra hidrofilinis apoproteinas, gausiausias paviršinio aktyvumo baltymas, ir koleginų šeimos narys. Kollektinai yra „modelio atpažinimo molekulės“, kurios yra svarbios priimančiajam šeimininkui ir įgimtam imuniniam atsakui (2, 3). Pranešta apie SP-A indėlį į šeimininkų gynybą apima gebėjimą pakeisti leukocitų funkciją, surišti įvairius mikroorganizmus ir padėti juos žudyti bei tiesiogiai sąveikauti su makrofagais ir limfocitais, siekiant užkirsti kelią uždegimą sukeliančių citokinų gamybai (2).

KGF yra fibroblastų augimo faktorių šeimos narys (dar žinomas kaip FGF-7), kuris stimuliuoja epitelio ląstelių dauginimąsi kvėpavimo takuose ir alveolėse (4). KGF išsiskiria iš plaučių daugiausia iš fibroblastų, o jo receptoriai buvo nustatyti alveolių epitelio ląstelėse (5). Suaugusiųjų kvėpavimo distreso sindromo gyvūnų modeliuose įrodyta, kad KGF paskyrimas prieš sužalojantį vėdinimą apsaugo plaučius (6, 7). Įrodyta, kad KGF, kaip epitelinių ląstelių mitogenas, taip pat padidina aktyviųjų paviršiaus baltymų ekspresiją ir pagerina alveolių skysčių klirensą (8, 9).

VEGF yra stiprus endotelio ląstelių mitogenas, svarbus augiant ir reguliuojant plaučių kraujagyslių vystymąsi ir daugiausia ekspresuojamas plaučių epitelio ląstelėse (10, 11). Žmogaus vaisiaus plaučių aiškintojai, gydomi VEGF, padidina paviršiaus aktyviųjų baltymų ekspresiją (12). Yra žinoma, kad VEGF raišką reguliuoja įvairūs augimo faktoriai, ląstelių diferenciacija ir deguonies koncentracija (12, 13). Tačiau VEGF vaidmuo plaučių pažeidimo patofiziologijoje vis dar nėra nustatytas (14, 15).

Žinoma, kad mechaninės jėgos yra svarbios vaisiaus ir naujagimio plaučių augimui ir diferenciacijai reguliuoti (16, 17). Tačiau per didelis alveolių išsiskyrimas, kaip dažnai pasitaiko neišnešiotiems kūdikiams, sergantiems MV, gali prisidėti prie ventiliatoriaus sukeltų plaučių sužalojimų (VILI) (18, 19). In vitro atliktas darbas parodė, kad mechaninio tempimo poveikis gali pakeisti tiek aktyviųjų paviršiaus medžiagų fosfolipidų kiekį, tiek baltymų ekspresiją (20, 21).

Be mechaninio tempimo, gerai žinoma, kad kortikosteroidai gali pakeisti aktyviųjų paviršiaus baltymų ir augimo faktoriaus ekspresiją besivystančiame plautyje; tačiau didžioji šio darbo dalis buvo atlikta naudojant gyvūnų anatomijos modelius arba in vitro ląstelių kultūros eksperimentus (11, 22, 23). Nors yra kai kurių paskelbtų duomenų, rodančių, kad kortikosteroidai gali modifikuoti paviršinio aktyvumo baltymus neišnešiotiems kūdikiams, turintiems kvėpavimo sutrikimų (24), pogimdyvinis kortikosteroidų poveikis, atskirai arba kartu su MV, išlieka menkai suprantamas.

Kadangi daugumoje ankstesnių eksperimentų, tiriančių VILI, buvo naudojami labai dideli potvynio tūriai, trūksta informacijos, apibūdinančio, kaip esant normaliam potvynio tūriui MV gali pakeisti paviršinio aktyvumo medžiagos ir kitų reguliuojančių baltymų ekspresiją besivystančiame plaučiuose. Naudodamiesi neišnešioto triušio gyvūno modeliu, mes ištyrėme ankstyvojo MV poveikį SB, tiek esant kortikosteroidams, tiek jų nesant, paviršiaus aktyviojo baltymo ir augimo faktoriaus ekspresijai, matuojant KGF ir VEGF kaip pagrindinius epitelio ir endotelio ląstelių reguliatorius. Mes iškėlėme hipotezę, kad teigiamo slėgio MV naudojimas sušvelnins normalius postnatalinius šių baltymų ekspresijos pokyčius, matomus esant neigiamam slėgiui SB.

METODAI

Panaudoti gyvūnų protokolai buvo peržiūrėti ir patvirtinti Teksaso universiteto sveikatos mokslo centro San Antonijuje Gyvūnų priežiūros ir naudojimo komitete. Visi gyvūnai buvo laikomi Amerikos akreditacijos laboratorinių gyvūnų asociacijos akredituotoje įstaigoje.

Eksperimentinis dizainas.

Naujosios Zelandijos baltojo triušio vaisiai iš nėštumo laikotarpio (iš viso 12 vadų) buvo pagimdyti po cezario pjūvio 29 nėštumo dieną (terminas = 31 diena). Anksčiau buvo įrodyta, kad šis modelis duoda neišnešiotus triušius, turinčius reikšmingą paviršiaus aktyviosios medžiagos trūkumą, kuriems išgyventi reikia papildomo deguonies (25). Po gimdymo gyvūnai buvo atsitiktinai suskirstyti į vieną iš trijų grupių: (1) NV (gimimo metu atlikta skrodimas), (2) SB arba (3) MV 16 val.

Pristatymas ir ventiliacija.

Gimdami, MV gyvūnams (po sedacijos) buvo atlikta tracheotomija ir jie buvo atsitiktinai parinkti gydymui dex (5 mg / kg). Po to jie buvo dedami į individualius, temperatūros kontroliuojamus pletismografus, veikiančius pagal laiko ciklą, riboto slėgio ventiliaciją su 50% deguonies, esant 30 įkvėpimų per minutę. Didžiausias įkvėpimo slėgis buvo reguliuojamas, kad potvynio tūris būtų 10 ml / kg, stengiantis išlaikyti pco 2 reikšmes apie 40 torrų, kaip buvo parodyta ankstesniuose tyrimuose naudojant šį modelį (25). SB triušiai buvo dedami į inkubatorių, esant 37 ° C temperatūrai, užlietam 50% deguonies. Dex (0, 5 mg / kg) gyvūnams (tiek MV, tiek SB) buvo švirkščiamas į intrakardialinę injekciją netrukus po gimimo. Ištraukus laisvai tekantį kraują, vaistas arba fiziologinis tirpalas buvo suleistas per 29 dydžio adatą į insulino švirkštą. Visi tiriamieji gyvūnai buvo autopsija atlikti per 16 gyvenimo valandų, tuo metu plaučių audiniai buvo išskirti ir užšaldyti skystame azote.

Northern blot analizė.

Visa plaučių RNR buvo išskirta naudojant reagentą Trizol (GIBCO, Gaithersburg, MD). RNR buvo frakcionuota pagal dydį elektroforezės būdu 0, 8% agarozės / 2, 2 M formaldehido gelyje denatūravimo sąlygomis ir perkelta naudojant PosiBlot (Stratagene, La Jolla, CA) ant Magna nailono membranos (Microns Separations Inc., Westborough, MA). RNR buvo imobilizuota kryžminant UV ryšį. Tada membranos buvo hibridizuotos su SP-A, -B ir -C specifiniais triušiams 32P-paženklintais cDNR zonais ir po to pakartotinai su 18S rRNR. Signalo intensyvumas buvo išmatuotas naudojant densitometriją („Image Quant“ programinė įranga).

Western blot analizė.

Baltymai buvo išskirstyti homogenizavus lizės buferiniame druskos tirpale (50 mM Tris-HCl, pH 7, 4, trietanolamino buferiniame tirpale), kuriame yra 5 mM Na-etilenediamino-tetraacto rūgšties (EDTA), 5 mM Na-etilenglikolio-bis- (β-aminoetileterio) - N, N, N ′, N′-tetraaceto rūgštis (EGTA), leupeptinas (1 μM), pepstatinas A (1 μM), aprotoninas (1 μM) ir fenilmetilsulfonilo fluoridas (PMSF) (1 μM). Baltymų koncentracijos buvo nustatytos naudojant „BioRad DC“ baltymų analizę (Hercules, CA). 50 μg viso baltymo buvo tiriama natrio dodecilsulfato-poliakrilamido gelio elektroforeze, o atskirti baltymai elektroforetiškai buvo pernešti į polivinilideno difluorido membranas (Millipore, Bedford, MA) ir inkubuojami su pirminiais SP-A, pro-SP-B ir antikūnais. pro-SP-C (Chemicon, Temecula, CA). Kadangi tiek SP-B, tiek SP-C išsiskiria kaip proproteinai, analizei buvo pasirinkti pro-SP antikūnai. Blotai buvo inkubuojami su antriniais antikūnais, konjuguotais su krienų peroksidaze, ir vizualizuojami naudojant sustiprintą chemiliuminescenciją. Santykinis juostų intensyvumas buvo išreikštas densitometrija.

Su baltymų audiniu susijęs fermentų imunosorbentų tyrimas (ELISA).

Plaučių audinys buvo homogenizuotas, o supernatantas buvo tiriamas dėl bendro baltymų, VEGF ir KGF kiekio. Trumpai tariant, nuo 100 iki 200 mg viso plaučių audinio pavyzdžiai buvo homogenizuoti ledo šalto lizės buferiniame tirpale (0, 3 ml - 100 mg, 0, 7 ml - 200 mg audinio), kuriame yra 150 mM NaCl, 50 mM Tris-Hcl, 25 mM β-glicerofosfato., 25 mM NaF, 2 mM EDTA, 2 mM EGTA, 0, 5 μg / ml leupeptino, 0, 1 mM Na-ortovanadato ir 0, 1 mM PMSF. Homogenatai buvo centrifuguoti 4 ° C temperatūroje 1000 x g 10 min., O supernatantai surinkti. Gautas nuosėdos buvo pakartotinai suspenduotas ir pakartotinai užpildytas, o supernatantas buvo sujungtas su pradiniu supernatantu. Bendra baltymų koncentracija buvo nustatyta naudojant Lowry testą (BioRad, Hercules, CA). VEGF ir KGF koncentracijos buvo nustatytos naudojant Quantikine (R&D Systems, Minneapolis MN, VEGF cat # DVE00, KGF cat # DKG00). Žmogaus VEGF imuninis tyrimas, kuris yra sumuštinis ELISA, ir žmogaus KGF imuninis tyrimas, kietos fazės ELISA.

Duomenų analizė.

Galutinės kraujo dujos buvo tiriamos visiems gyvūnams, o triušiams, kurių pH <7, 0 arba Pco2 vertė> 65 mm Hg, buvo neįtraukti. Iki 16 val. Tyrimo pabaigos buvo atitinkamai maždaug 5% ir 20% mirštamumas, susijęs su SB ar MV. Visi duomenys pateikiami kaip vidurkiai ± SE. Analizei atlikti kiekvienoje tiriamojoje grupėje buvo šeši gyvūnai (išskyrus SB gyvūnus, be dekso, kurie turėjo aštuonis). Iš pradžių NV ir SB gyvūnams buvo atliktas t testas, po to atlikta visų grupių dispersinė analizė (ANOVA). Po to buvo atliekamas porinis kartotinis palyginimas, naudojant Holm-Sidak metodą (SigmaStat, Richmond, CA). Statistiškai reikšminga p reikšmė buvo <0, 05.

REZULTATAI

SB neišnešiotiems triušiams padidėjo SP-A mRNR ekspresija plaučių audinyje po 16 gyvenimo valandų, palyginti su NV kontrolėmis (1 pav.; P <0, 05). Šis atsakas reikšmingai susilpnėjo MV gyvūnams (1 pav., P <0, 05). Dex vartojimas gimdant padidino SP-A mRNR MV gyvūnams, panašų į tą, kuris buvo nustatytas SB (1 pav.; P <0, 05). Įdomu tai, kad reikšmingo SP-A mRNR ekspresijos padidėjimo SB gyvūnams, gydytam dekso 16 val., Nepastebėjome, palyginti su negydytais SB kolegomis.

Image

SP-A mRNR analizė, lyginant SB su MV gyvūnais. SB gyvūnams reikšmingai padidėjo SP-A mRNR, palyginti su NV kontrole. Dviejų krypčių ANOVA, MV sumažino šį postnatalinį SP-A padidėjimą, palyginti su SB. Vien Dex nepakeitė SP-A lygio SB metu, tačiau kartu su MV atkūrė SP-A iki panašaus lygio, kuris buvo SB. † Palyginti su visomis kitomis grupėmis, p <0, 05; * palyginti su SB, p <0, 05; ¶ palyginus su MV-dex, p <0, 05.

Visas dydis

Skirtingai nuo SP-A, nei SP-B, nei SP-C mRNR lygis reikšmingai nepadidėjo po 16 h SB gyvūnams, palyginti su NV kontrole (2 ir 3 pav.). Be to, nesant jokio kito gydymo, MV nepakeitė nė vieno iš šių SP genų mRNR ekspresijos. Dex gydymas padidino SP-B mRNR tiek SB, tiek MV gyvūnams (2 pav.; P <0, 05). SP-C atveju nė viena tyrimo grupė statistiškai nesiskyrė, palyginti su NV kontrole (3 pav.).

Image

SP-B mRNR analizė, lyginant SB su MV gyvūnais. SP-B mRNR nepakito SB gyvūnams, palyginti su NV kontrole. Dviejų krypčių ANOVA, MV nepadarė įtakos SP-B lygiui, tačiau deksas padidino SP-B mRNR tiek SB, tiek MV grupėse. * Palyginti su SB-dex, p <0, 05; ¶ palyginus su MV-dex, p <0, 05.

Visas dydis

Image

SP-C mRNR analizė, lyginant SB su MV gyvūnais. SP-C mRNR nepakito SB gyvūnams, palyginti su NV kontrole. Be to, dvipusio ANOVA dėka nei dex, nei MV nepakeitė SP-C ekspresijos.

Visas dydis

SP-A baltymų lygis padidėjo SB gyvūnams, palyginti su NV kontrolėmis (4 pav.; P <0, 05). Panašiai kaip mRNR raiška, SP-A baltymų audinių lygis reikšmingai sumažėjo po 16 h MV, palyginti su SB gyvūnais (4 pav .; p <0, 05). Keista, tačiau gydymas dex nepakeitė SP-A baltymo lygio nei SB, nei MV gyvūnams. Tiek pro-SP-B, tiek pro-SP-C lygis buvo reikšmingai didesnis visose tyrimo grupėse po 16 val., Palyginti su NV kontrole ( p <0, 05), tačiau jų nepaveikė nei gydymas MV, nei deksitas (5 ir 6 pav.).

Image

SP-A baltymų analizė, lyginant SB su MV gyvūnais. SB gyvūnams reikšmingai padidėjo SP-A baltymas, palyginti su NV kontrole. Dviejų krypčių ANOVA, panaši į SP-A mRNR, MV sumažino SP-A baltymo ekspresiją, palyginti su SB. Tačiau Dex nepakeitė SP-A baltymo nei su SB, nei su MV. * Palyginti su NV, p <0, 05; ¶ palyginus su SB, p <0, 05.

Visas dydis

Image

Pro-SP-B baltymų analizė, lyginant SB su MV gyvūnais. SB gyvūnams buvo nustatytas reikšmingas Pro-SP-B baltymo padidėjimas, palyginti su NV kontrole. Dviejų krypčių ANOVA neturėjo nei MV, nei dex įtakos ProSP-B raiškai. * NV, palyginti su visomis kitomis grupėmis, p <0, 05.

Visas dydis

Image

Pro-SP-C baltymų analizė, lyginant SB su MV gyvūnais. SB gyvūnams reikšmingai padidėjo Pro-SP-C baltymų kiekis, palyginti su NV kontrole. Dviejų krypčių ANOVA neturėjo nei MV, nei dex įtakos ProSP-C raiškai. * NV, palyginti su visomis kitomis grupėmis, p <0, 05.

Visas dydis

Baltymų plaučių audinių KGF ir VEGF baltymų lygio rezultatai parodyti atitinkamai 7 ir 8 paveiksluose. KGF lygis buvo padidėjęs SB vaisiui, palyginti su NV kolegomis, bet ne reikšmingai. Įdomu tai, kad pastebėjome, kad visų plaučių baltymų plaučių KGF kiekis reikšmingai sumažėjo visose MV grupėse (± dex), palyginti su NV kontrolinėmis grupėmis arba SB gyvūnais ( p <0, 01). Po 16 val. SB ir MV gyvūnams buvo nustatytas žymiai didesnis VEGF baltymo kiekis, palyginti su NV analogiškais gyvūnais, tačiau skirtumo tarp SB ir MV gyvūnų nebuvo (8 pav.; P <0, 01).

Image

KGF baltymo ELISA palyginimas SB su MV gyvūnais. KGF baltymas SB gyvūnams nepakito, palyginti su NV kontrole. Dviejų krypčių ANOVA, nors gydymas deksu nepakeitė KGF, MV reikšmingai sumažino KGF raišką. * Visos MV grupės, palyginti su SB ir NV, p <0, 01.

Visas dydis

Image

VEGF baltymų ELISA tyrimas, lyginant SB su MV gyvūnais. VEGF baltymas buvo žymiai labiau sureguliuotas SB gyvūnams, palyginti su NV kontrole. Dviejų krypčių ANOVA neturėjo nei MV, nei dex įtakos VEGF ekspresijai. * Palyginti su visomis kitomis grupėmis, p <0, 01.

Visas dydis

DISKUSIJA

Nors mechaninės jėgos gebėjimas reguliuoti genų ekspresiją distaliniame plaučių epitelyje yra gerai įrodytas, ląstelinis atsakas dažnai labai skiriasi in vitro eksperimentais (16, 17). Lieka neaišku, kaip tempimo padariniai pasireiškia in vivo , ypač nesubrendusio plaučio MV. Anksčiau buvo įrodyta, kad SP sumažėja žmonėms, sergantiems suaugusiųjų kvėpavimo distreso sindromu (26). Naudodamas neišnešiotą babuino modelį dėl bronhopulmoninės displazijos (BPD), King et al. (27) parodė, kad sumažėjusi SP-A mRNR ir baltymai buvo susiję su BPD išsivystymu. Kitame žmogaus neišnešiotų kūdikių tyrime Hallman ir kt. (28) pažymėjo, kad kūdikiams, kuriems vėliau išsivystė BPD, žemas SP-A lygis oro erdvėje.

Neseniai paskelbtas Bohlin et al. (29) naudojo panašų į mūsų modelį, kuriame palygino MV ir SB poveikį paviršinio aktyvumo medžiagos pasiskirstymui audiniuose ir plaučių funkcijai neišnešiotų triušių organizme. Po trumpalaikio vėdinimo jie nustatė, kad MV sumažėjo išoriškai vartojamų aktyviųjų paviršiaus medžiagų plaučių audinių asociacija ir kad tai buvo susijusi su padidėjusia paviršiaus aktyviųjų medžiagų inaktyvacija, palyginti su SB gyvūnais. Vienintelis ankstesnis in vivo tyrimas, konkrečiai įvertinantis MV poveikį paviršinio aktyvumo baltymų ekspresijai, buvo atliktas Woods ir kt. (30). Neišnešiotos avys buvo mechaniškai vėdinamos įvairius laikotarpius nuo 45 min iki 10 h. Jie nustatė, kad tiek SP-A, tiek SP-C mRNR NV kontrolėse padidėjo nuo 120 iki 132 d nėštumo dienos. Šių gyvūnų MV po gimimo 10 val., SP-A ir SP-B mRNR padidėjo. Jie taip pat ištyrė išorinės aktyviosios paviršiaus medžiagos poveikį ir nerado jokio poveikio SP raiškai.

SB grupės įtraukimas į mūsų tyrimą leido mums geriau ištirti galimą pavienio teigiamo slėgio MV poveikį plaučių baltymų reguliavimui pogimdyminės adaptacijos metu. Panašiai kaip išvadose Woods et al. atlikdami vėlesnių nėštumo ėriukų tyrimą, nustatėme, kad SP-A mRNR padidėjo su MV nuo gimimo. Tačiau šis SP-A mRNR padidėjimas MV buvo žymiai mažesnis, palyginti su SB gyvūnais. Be to, mes nustatėme, kad SP-A baltymų lygis padidėjo po 16 h tik SB gyvūnams. Mūsų išvados patvirtina, kad MV susilpnina padidėjusią tiek SP-A mRNR, tiek baltymo, kuris priešingu atveju įvyksta SB neišnešiotų gyvūnų plaučiuose po gimimo, raišką. Šis santykinis SP-A trūkumas, susijęs su MV, gali būti svarbus ankstyvajame VILI ir vėliau lėtinės plaučių ligos procese, kaip pasiūlė ankstesni tyrėjai (27, 28).

Savo tyrime mes nepastebėjome jokių SP-B ar SP-C mRNR raiškos pokyčių po 16 valandų pogimdyminės ventiliacijos, palyginti su NV kontrolėmis. Tačiau pro-SP-B ir pro-SP-C baltymų kiekis padidėjo kelis kartus po 16 h tiek SB, tiek MV gyvūnams. Atsižvelgiant į tai, kad plaučių mRNR buvo palyginti aukšta abiejų šių SP NV kontrolėse, šių baltymų mRNR padidėjimas galėjo praeiti laikinai prieš mūsų matavimus po 16 val. Taip pat pasirinktinai padidėjęs vertimas galėjo įvykti adaptacijos po gimdymo ir vėdinimo metu.

Nors žinoma, kad kortikosteroidai vaidina svarbų vaidmenį aktyviųjų paviršiaus medžiagų sintezėje, tikslus mechanizmas, kuriuo jie daro įtaką paviršiaus aktyviųjų baltymų genų reguliavimui nesubrendusiuose plaučiuose, nėra tiksliai apibrėžtas, atsižvelgiant į jų sąveikos sudėtingumą (1, 31). Naudojant deksą mūsų tyrime, žymiai padidėjo SP-A mRNR su MV, stimuliuojant lygį, kuris buvo SB gyvūnams. SP-A baltymas plaučių audinyje buvo didesnis, kai MV gyvūnai buvo gydomi deksitu, tačiau statistinio reikšmingumo nepasiekė. Galbūt matavimas vėlesniu laiko momentu taip pat parodė audinių baltymų padidėjimą. Deja, anti-triušio SP-D antikūnų šio tyrimo metu nebuvo, nes tai būtų intriguojantis baltymas, kurį reikia įvertinti dėl svarbaus jo vaidmens aktyviosios paviršiaus homeostazėje, šeimininko gynyboje ir BPD.

Daugybė ląstelių ir gyvūnų tyrimų parodė padidėjusią SP-B ekspresiją po gydymo kortikosteroidais (23, 32). Mūsų eksperimentuose SP-B mRNR lygis buvo padidintas pridedant pogimdyminį dex tiek SB, tiek MV triušiams. Pro-SP-B baltymo ekspresija padidėjo nuo pat gimimo visose grupėse, tačiau to neslopino MV ir jis nebuvo padidėjęs dex. Šie diferenciniai atsakai tarp SP-B mRNR ir pro-SP-B baltymų ekspresijos atitinka literatūrą, naudojant žmogaus vaisiaus plaučių ekspresus (32). Šie eksperimentai rodo, kad SP-B geno ekspresija pirmiausia reguliuojama transliacijos arba baltymų stabilumo lygiu, tuo tarpu gliukokortikoidai veikia transkripciją.

Be to, mes ištyrėme tiek SB, tiek MV poveikį KGF ir VEGF raiškai plaučių audinyje. Palyginti su NV kontrole ir SB gyvūnais, KGF lygis buvo reikšmingai sumažėjęs visose MV grupėse ir nepakito gydant dex. Kaip jau buvo aptarta anksčiau, KGF apsaugo nuo plaučių pažeidimo keliuose modeliuose su gyvūnais, o keliuose tyrimuose plaučių skystyje išmatuotas KGF lygis numatė rezultatą (33, 34). Danan ir kt. (34) nustatė, kad didelis neišnešiotų kūdikių per pirmąsias 5 gyvenimo dienas paimtas aukštas trachėjos aspirato kiekis kraujyje leido prognozuoti, kad vėliau nesivystys BPD. Atsižvelgiant į galimą apsauginį KGF poveikį, darytina išvada, kad dėl KGF trūkumo oro erdvėje neišnešiotiems kūdikiams gali būti padaryta žala plaučiams.

Keliais in vitro tyrimais, naudojant plaučių epitelio ląsteles, KGF įrodė gebėjimą padidinti aktyviosios paviršiaus medžiagos, įskaitant su paviršiaus aktyviaisiais baltymais, ekspresiją (8, 35). Įdomios yra mūsų tyrimo išvados, kad tiek plaučių KGF, tiek SP-A sumažėjo kartu su MV, ir įmanoma, kad šie žemi KGF kiekiai prisidėjo prie susilpnintos SP-A ekspresijos. Šis ryšys anksčiau nebuvo aprašytas in vivo nei besivystančiame, nei subrendusiame plautyje.

Nustatyta, kad kortikosteroidų vartojimas in vitro padidina KGF ekspresiją plaučiuose (36). Neseniai atliktame tyrime, kuriame buvo auginamos II tipo žiurkės auginamos vaisiaus ląstelės, gydomos ir KGF, ir dex, pastebėtas sinergetinis SP-A ir SP-B mRNR padidėjimas (37). SP-A baltymas papildomai padidėjo tris kartus ląstelėse, kurios buvo apdorotos abiem. Anksčiau nebuvo pranešta apie dekso įtaką KGF išsiskyrimui in vivo į plaučių audinį ar oro erdvę. Mūsų tyrime, pridedant dekso, po 16 val. Nei SB, nei MV gyvūnų plaučių audinyje nepadidėjo KGF baltymas, tačiau ilgiau veikiant baltymų ekspresija galėjo būti pakitusi.

Tyrime neradome skirtumų tarp plaučių VEGF lygio tarp SB ir MV. Yra žinoma, kad VEGF pasireiškia vaisiaus ir pogimdyminio plaučio distaliniame epitelyje (10, 11). Ankstesniame darbe, naudojant II tipo ląsteles, išskirtas iš naujagimių triušių, nuo 1 iki 5 savaitės amžiaus, pastebėta, kad šiuose gyvūnuose yra VEGF mRNR (38). Daugybinis VEGF padidėjimas, stebėtas mūsų tyrime po 16 valandų tiek SB, tiek MV gyvūnams, rodo, kad neišnešioti plaučiai gali greitai padidinti VEGF ekspresiją ir (arba) išsiskyrimą po gimimo.

Ankstesnis darbas in vitro parodė, kad VEGF raiška slopinama, kai yra kortikosteroidų, tuo tarpu kiti rodo, kad padidėja vaisiaus žmogaus plaučių eksplantatų skaičius (10, 39). Bhatt ir kt. (10) pranešė, kad 6 d. Amžiaus naujagimių pelėms padidėjo plaučių VEGF mRNR ir (arba) baltymai po 3 dienų gydymo dex. Mūsų neišnešioto modelio metu mes nematėme jokio pokyčio plaučių audinio VEGF baltyme su deksitu. Tai gali atspindėti trumpas gydymo intervalas arba galbūt skirtingas neišnešiotų ir neišnešiotų gyvūnų atsakas į kortikosteroidus.

Pagrindinis mūsų tyrimo apribojimas buvo apribojimas iki vieno laiko taško 16 val., Kuris buvo viršutinė MV triušių išgyvenamumo riba. Todėl SP, KGF ir VEGF pokyčiai galėjo būti sumažinti iki minimumo. Be to, atsižvelgiant į tai, kad NV triušiai buvo pagimdyti per anksti, įmanoma, kad bet kokie pokyčiai, pastebėti kontroliniame, palyginti su tiriamais gyvūnais, bent iš dalies galėjo įvykti po subrendimo, o ne po gimdymo. Pagrindinis mūsų modelio pranašumas buvo galimybė atsitiktinai atskirti ir palyginti pogimdyminiu būdu mechaniškai ir spontaniškai vėdinamų grupių adaptaciją atskiruose neišnešiotuose vaduose, kad būtų galima sumažinti keletą galimų kovariantų. Nepaisant santykinai žemų ventiliacijos poreikių ir lengvo kvėpavimo sutrikimo, kuris paprastai nėra susijęs su dideliu plaučių sužalojimo laipsniu, ankstyvame pogimdyviniame periode sugebėjome nustatyti pagrindinius paviršiaus aktyviųjų baltymų ir augimo faktorių adaptacinius pokyčius, kuriuos slopino teigiamo slėgio mechaninė ventiliacija. .

Kalbant apie pogimdyvinių kortikosteroidų vartojimą, svarbu pažymėti, kad šiuo metu jų nerekomenduojama vartoti neišnešiotų kūdikių BPD prevencijai ar gydymui (40). Todėl mūsų tyrimo rezultatai neturėtų būti aiškinami kaip jų klinikinio naudojimo pagrindimas, o galbūt padės geriau suprasti jų teigiamo gydymo poveikio mechanizmą (-us), kad racionaliai sukurtų tikslingesnę terapiją, kuri turėtų mažiau neigiamo poveikio.

Apibendrinant, mūsų tyrimas parodė, kad ankstyvųjų MV panaudojimas neišnešiotiems triušiams, palyginti su SB, sumažina tiek SP-A, tiek KGF raišką. Nors kortikosteroidų vartojimas selektyviai padidino SP lygį pogimdyminės ventiliacijos metu, jie neturėjo įtakos nei KGF, nei VEGF raiškai. VEGF baltymų lygis buvo sureguliuotas netrukus po gimimo, tačiau jų nepakeitė ventiliacijos stilius. Reikia ištirti MV ir jo sąveikos su SP, kortikosteroidų, augimo faktorių ir kitų citokinų mediatorių poveikį postnataliniame besivystančiame plautyje.

Žodynas

dex

deksametazonas

KGF

keratinocitų augimo faktorius

MV

mechaninė ventiliacija

NV

neventiliuojamas

pro-SP-B (-C)

prosurfaktantas B (C) baltymas

SB

spontaniškas kvėpavimas

SP-A (-B) (-C)

paviršinio aktyvumo baltymas A (B) (C)

VILI

ventiliatoriaus sukelta plaučių trauma