氢气对高氧暴露下肺泡II型上皮细胞损伤的保护作用机制研究

吴丹1 姚兰1 方芳2 许峰1 刘成军1*

1 重庆医科大学附属儿童医院PICU, 重庆 400014; 2 儿童发育疾病研究教育部重点实验室,
重庆市儿童发育重大疾病诊治与预防国际科技合作基地, 儿科学重庆市重点实验室, 重庆 400014

摘要 : 该文探讨了氢气对高氧暴露下早产大鼠II型肺泡上皮细胞(type II alveolar epithelial cells, AECII)损伤的作用机制研究。将原代分离培养的早产鼠AECII分为4组: 空气组、高氧组、高氧+氢气组、高氧+氢气+PD98059组。空气组、高氧组分别置于氧浓度为21%的空气和95%的氧气中; 高氧+氢气组在高氧暴露前加入氢气; 高氧+氢气+PD98059组在高氧暴露前同时加入氢气和ERK1/2特异性抑制剂PD98059, 再置于氧浓度为95%的密闭氧仓中。各组均培养24 h后, CCK-8法检测细胞增殖能力; 流式细胞术检测细胞凋亡情况; Western blot检测ERK1/2、p-ERK1/2、Bax蛋白质水平; 荧光定量PCR检测Bax和caspase-3 mRNA水平。结果发现, 与空气组比较, 高氧组细胞凋亡率显著增加(P<0.01), 细胞增殖能力、p-ERK1/2蛋白质水平明显降低(P<0.01), Bax蛋白质与mRNA水平均明显升高(P<0.01), caspase-3 mRNA水平明显升高(P<0.01); 与高氧组比较, 高氧+氢气组细胞凋亡率显著减低(P<0.01), 细胞增殖能力升高(P<0.01), p-ERK1/2蛋白质水平明显升高(P<0.01),Bax蛋白质与mRNA水平均降低(P<0.05), caspase-3 mRNA水平降低(P<0.05); 当加入ERK1/2抑制剂PD98059后, 氢气的保护作用被消除(P<0.05)。氢气可通过激活MAPK-ERK1/2信号通路抑制凋亡相关基因的表达, 改善高氧导致AECII的凋亡和增殖受限, 促进细胞存活。