血管内皮生长因子和水通道蛋白在肺水肿中的表达分析

刘永浩

【摘要】 目的：探讨血管内皮生长因子（VEGF）和水通道蛋白在肺水肿中的表达。方法：选取86只

健康SD大鼠，按照随机数字表法将其分为研究组和对照组，各43只。研究组制作创伤性肺水肿模型，对照组不做任何干预。比较两组大鼠死亡情况、肺含水量，血清和肺组织中的VEGF、水通道蛋白-1（AQP-1）水平，血清炎性因子（hs-CRP、IL-6、TNF-α）水平。结果：研究组大鼠死亡率、肺含水率均高于对照组（P<0.05）;制模后6、24、48 h，研究组血清VEGF、AQP-1水平均高于对照组（P<0.05）;研究组肺组织中VEGF、AQP-1表达均高于对照组（P<0.05）;研究组hs-CRP、IL-6、TNF-α水平均高于对照组（P<0.05）。结论：创伤性肺水肿大鼠血清和肺组织中的VEGF、AQP-1水平均明显升高。

【关键词】 水通道蛋白; 血管内皮生长因子; 肺水肿

Expression of Vascular Endothelial Growth Factor and Aquaporin in Pulmonary Edema/LIU Yonghao.//Medical Innovation of China，2019，16（23）：0-022

【Abstract】 Objective：To investigate the expression of vascular endothelial growth factor（VEGF）and aquaporin in pulmonary edema.Method：A total of 86 healthy SD rats were selected，according to the random number table method，they were divided into study group and control group，43 rats in each group.Traumatic pulmonary edema model was made in study group，and no intervention was given in control group.The mortality，lung water content，serum and lung tissue levels of VEGF，aquaporin-1（AQP-1），and serum levels of inflammatory factors（hs-CRP，IL-6，TNF-α）between two groups were compared.Result：The mortality and lung water content in study group were higher than those of control group（P<0.05）.After moulding 6，24 and 48 hours，the levels of serum VEGF and AQP-1 in study group were higher than those of control group（P<0.05）.The expressions of VEGF and AQP-1 in lung tissue of study group were higher than those of control group（P<0.05）.The levels of hs-CRP，IL-6 and TNF-α in study group were higher than those of control group（P<0.05）.Conclusion：The levels of VEGF and AQP-1 in serum and lung tissue of rats with traumatic pulmonary edema are significantly increased.

【Key words】 Aquaporin; Vascular endothelial growth factor; Pulmonary edema

First-authors address：Linyi Traditional Chinese Medicine Hospital，Linyi 276002，China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2019.23.005

胸外伤是目前在临床上比较常见的损伤类型，在发生胸外伤后患者多会伴有不同程度的肺挫伤[1]。有研究证实，在发生肺挫伤后会出现强烈肺实质炎性反应，患者往往还会伴有不同程度的凝血功能障碍，目前发现的血管内皮生长因子（VEGF）具有高度特异性，当组织出现缺血、缺氧时会对其分泌产生诱导作用，当患者出现创伤性肺损伤时会导致VEGF出现异常表达[2]。而且肺水肿是发生肺挫伤后必然出现的症状，水通道蛋白是属于对水特异性通透的膜蛋白[3]。近几年有学者指出，肺部水转运与水通道蛋白的表达有着密切的联系，因此在评估肺水肿时可以通过检测该物质表达的方式进行判定[4]。此次研究通过制作肺水肿大鼠模型，分析其肺组织和周围血液中VEGF和水通道蛋白的表达，进一步证实肺水肿与VEGF和水通道蛋白间的关系，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取86只健康SD大鼠（上海交通大学附属医院动物中心提供），均为雄鼠，按照随机数字表法将其分为研究组和对照组，各43只。对照组体重265～287 g，平均（276.3±2.1）g，研究组体重260～296 g，平均（275.2±2.3）g，两组体重比较，差异无統计学意义（P>0.05），具有可比性。

1.2 方法

1.2.1 仪器与试剂 制作肺挫伤动物实验模拟器具，采用爆震伤实验进行制备;撞击操作器具;高速低温离心机（HITACHI20PR-52D，日本）;显微镜（OLYMPUS BX51，日本）;水通道蛋白-1（AQP-1）的正反向引物;RNA提取试剂盒（上海酶联免疫生物有限公司）;全波长酶标仪（Thermo Scientific，美国）;蛋白测定试剂盒（上海酶联免疫生物有限公司）;电子天平等。

1.2.2 制作肺水肿模型 对照组不做任何干预，研究组采用胸部撞击方法进行肺水肿模型制作，使用胸部撞击器撞击大鼠胸部第3～6根处肋骨，撞击部位范围直径在1.9 cm左右，在进行胸部撞击时与大鼠胸廓之间的距离保持在20 cm左右，在撞击时注意对撞击模式的控制，以免造成大鼠肋骨骨折、气胸及心包积液等情况，从而影响研究结果，在操作结束后，应当取制作模型进行胸腔探查，排除肋骨骨折、心包积液及气胸等并发症，研究组43例模型均成功制作，未出现以上并发症[5]。

1.3 观察指标及判定标准 比较两组大鼠死亡情况、肺含水量，血清VEGF、AQP-1水平，肺组织中VEGF、AQP-1水平，血清炎性因子水平[高敏C反应蛋白（hs-CRP）、白细胞介素-6（IL-6）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）]。（1）经左颈动脉取2 mL动脉血，离心获得血清，3 000 r/min，离心10 min，获得上层血清，采用酶联免疫吸附法检测hs-CRP、IL-6、TNF-α、AQP-1、VEGF。（2）剪取少量肺组织，采用液氮进行固定，将其研磨成粉，加入蛋白裂解液，离心获得上层清液，3 000 r/min，离心30 min，采用双抗夹心酶联免疫吸附法进行水平测定[6]。（3）将大鼠处死后，打开胸腔，将肺脏游离，切断气管，取出大鼠全部肺组织，采用电子天平进行称重，然后将大鼠肺脏置入恒温烤箱进行烘干，隔2小时进行一次称重，在每次称重损伤<0.05 g时停止烘干，计数肺脏重量为恒重，根据所得干湿重量进行肺含水率计算，肺含水率=（湿重-干重）/湿重×100%[7]。

1.4 统计学处理 使用SPSS 18.0软件对所得数据进行统计分析，计量资料用（x±s）表示，组间比较采用t检验，组内比较采用配对t检验;计数资料以率（%）表示，比较采用字2检验。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组大鼠死亡率及肺含水率比较 研究组大鼠死亡率、肺含水率均高于对照组，差异均有统计学意义（P<0.05），见表1。

2.2 两组不同时间段血清VEGF、AQP-1水平比较 制模后6、24、48 h，研究组血清VEGF、AQP-1水平均高于对照组，差异均有统计学意义（P<0.05），见表2。

2.3 两组肺组织中VEGF、AQP-1表达比较 研究组肺组织中VEGF、AQP-1表达均高于对照组，差异均有统计学意义（P<0.05），见表3。

2.4 两组炎性因子水平比较 研究组hs-CRP、IL-6、TNF-α水平均高于对照组，差异均有统计学意义（P<0.05），见表4。

3 讨论

肺挫伤会由多种原因导致，最常见的就是交通事故，患者在发生肺挫伤后因肺实质受到损伤，进而会引发肺部出现一系列的炎症，肺水肿是肺挫伤后最常见的继发性症状[8]。作用力的大小直接影响肺挫伤的严重程度，而且损伤程度也会与本身胸部肌肉的弹性等因素有关，因此本研究在进行模型制备时选用胸部撞击器进行撞击，而不是采用自由落体撞击，从而确保大鼠肺挫伤模型的打击力度均匀，而且在进行模型制备时两组大鼠均未接受呼吸机干预，完全模拟自然肺挫伤发病经过[9]。在建立大鼠模型前，对两组大鼠进行健康检查，大鼠均呼吸正常，无口鼻分泌物，研究组大鼠在建立肺损伤模型后出现心率加速，呼吸次数明显增加，而且在大鼠口鼻有血性液体溢出，这一症状表明，肺损伤大鼠模型建立成功[5，10]。

VEGF是由血管内皮细胞分泌的一种糖蛋白，在机体各组织内都可以檢测到[11]。该物质的主要作用是促进血管内皮细胞增殖，使血管的通透性增加，对于单核细胞、中性粒细胞的迁移起到趋化作用，VEGF对于凝血也可以起到调节作用，对于血管内皮细胞损伤的修复起到促进作用，可以有效降低血栓形成，对抗细胞凋亡[12]。VEGF的主要来源是肺部，在正常情况下，VEGF主要表达是在间质及肺泡Ⅱ型上皮细胞中[13]。但是在肺组织发生损伤后，VEGF作为敏感因子表达会出现明显上调，这说明在肺挫伤后肺水肿的异常过程中有VEGF的参与[14]。通过对炎性活化的有丝分裂原蛋白激酶信号传导系统进行控制，从而实现内皮细胞钙粘蛋白的重新排列[15]。通过细胞旁路使微循环内蛋白和肺内液体进入到肺间隙和肺泡，进而形成肺水肿，因此通过检测VEGF水平可以进一步确定是否形成肺水肿[16]。本研究结果显示，研究组制模后6、24、

48 h血清VEGF水平均高于对照组（P<0.05）;研究组肺组织中VEGF表达高于对照组（P<0.05）。笔者认为这是大鼠在制成肺损伤模型后，因缺血缺氧对血管内皮细胞产生刺激，从而增加血液中VEGF表达，中性粒细胞也会分泌一定的VEGF，在机体处于炎症状态时，会刺激中性粒细胞产生大量VEGF，从而增加其血液中的含量。本研究并未对VEGF水平变化情况进行长期研究，曾有学者指出，在经过一段时间的升高后，VEGF水平会随着疾病的控制而出现下降[17]。

AQP-1属于水特异性通透糖蛋白，是近几年关于肺水代谢研究比较多的一种。曾有研究指出，当出现肺挫伤后，机体会表现出非常强烈的炎症反应，进而出现肺水肿，因此AQP-1水平也会出现明显上调，因此可以通过检测AQP-1水平是否上调的方式判定是否出现肺水肿[18]。但是也有学者在研究中指出，在建立肺损伤大鼠模型后，短时间内血清AQP-1水平不会发生明显变化，而是会随疾病发展而出现明显升高[19]。本研究结果显示，研究组制模后6、24、48 h血清AQP-1水平均高于对照组（P<0.05）;研究组肺组织中AQP-1表达高于对照组（P<0.05）。笔者认为这是因为AQP-1的上调增加了肺泡毛细血管的通透性，使原本的渗透压失衡，促进肺内液体进入肺间质，形成肺水肿。但是因肺损伤后出现的低氧环境会促进VEGF表达，从而对血管内皮表面蛋白重新分布，增加血管通透性，所以肺水肿的形成是VEGF和AQP-1的共同作用[19]。

综上所述，在创伤性肺水肿大鼠肺组织中VEGF和AQP-1的表达均明显升高，在外周血液中VEGF和AQP-1表达均明显升高，可为今后对肺水肿情况评估提供参考。

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（收稿日期：2018-12-19） （本文编辑：董悦）