摘要
目的： 慢性阻塞性肺疾病(Chornic obstructive pulmonary diseases,COPD)是一种常见慢性呼吸道肺疾病，其主要特征持续性呼吸症状和气流受限，由肺实质破坏和小气道疾病所致。COPD的主要危险因素是吸烟，香烟烟雾暴露(CS)会导致肺内皮细胞损伤，从而引发炎症反应和细胞凋亡。这种细胞损伤在COPD的发展中起着重要作用。及早干预并减少肺内皮细胞的损伤和凋亡可能有助于减轻或延缓COPD的进展以及心血管系统合并症的发生。近年来代谢紊乱在COPD的发病机制中备受关注，COPD患者被发现肺内皮细胞线粒体脂肪酸氧化异常。研究发现，COPD患者的肺微血管内皮细胞(PMVECs)中肉碱棕榈酰转移酶1A(CPT1A)的表达降低。据此,我们以PMVECs为研究对象，探讨PMVECs凋亡的分子机制，阐明CS暴露引起的PMVECs CPT1A的表达降低在COPD发生发展中的作用机制。为防治COPD提供新的思路和理论依据。 方法： 在临床水平，本研究的所有程序均经山西医科大学第二医院伦理委员会批准(CMTT号2013012),并符合国际标准。收集山西医科大学第二医院呼吸与危重症医学科就诊者中重度COPD患者(n=20)和无COPD患者(n=10)的肺部组织。蛋白质印迹法(Western Blot,WB)检测30名受试者肺组织中CPT1A的表达水平;超高效液相色谱仪(Ultra Performance Liquid Chromatography,UPLC)对受试者肺组织匀浆中神经酰胺成分含量检测分析;苏木精—伊红染色法(Hematoxylin-eosin Staining,HE)检测受试者的肺组织损伤;TUNEL(TdT-mediated dUTP Nick-End Labeling)染色法检测受试者肺内皮细胞凋亡;酶联免疫吸附试验(Enzyme-Linked Immunosorbnent Assay,ELISA)检测COPD患者和对照组肺组织中转化生长因子-β(TGF-β)、白细胞介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和白细胞介素-1β(IL-1β)水平。 在动物水平，建立Cpt1a基因敲除及Cpt1a过表达的小鼠模型和CS诱导的小鼠肺气肿模型(共5组，10只/组，50％雄性和50％雌性，年龄：8～10周);使用FinePointeWBP全身体积描积系统比较小鼠的肺功能差异，检测指标：潮气量(Tidal Volume,TV)、最大呼气流量(Peak expiratory flow,PEF)、50％ 呼气流量(50％expiratory flow,EP50)、0.3s 用力呼气量(Forced expiratory volume in 0.3 seconds,FEV0.3)和用力肺活量(Forced vital capacity,FVC);HE染色检测小鼠的肺组织损伤;TUNEL染色法检测小鼠肺内皮细胞凋亡;ELISA检测小鼠TGF-β、IL-6、TNF-α和IL-1β水平;超高效液相色谱串联质谱仪检测小鼠神经酰胺含量;细胞能量分析仪(Seahorse Analyzer)比较小鼠原代PMVECs脂肪酸氧化(FAO)差异。 结果： 1、CPT1A参与保护COPD患者的肺功能。 2、CPT1A参与了肺部形态的维持，并在COPD患者中表现出抗凋亡和抗炎特性。 3、Cpt1a增强可减轻CS诱导的COPD小鼠肺组织细胞凋亡和炎症反应。 4、Cpt1a过表达可显著改善CS诱导的COPD小鼠的肺功能。 结论： 过表达CPT1A可以减轻COPD小鼠的肺功能障碍，减少炎症反应和肺组织细胞凋亡，并通过促进底物脂肪酸的氧化率，从而抑制神经酰胺的产生来减轻肺内皮细胞的凋亡和炎症反应,保护香烟烟雾引起的COPD。表明CPT1A可能是治疗COPD患者的潜在的新靶标。
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