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背景:急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome,ARDS)是急性肺损伤最严重的阶段。持续性肺泡损伤、修复、重建和过度的细胞外基质沉积导致肺纤维化的发生,其严重程度与ARDS患者的预后和死亡率密切相关。此外,内皮功能障碍导致内皮细胞(endothelial cells,ECs)损伤和血管生成受损,也被认为是ARDS的关键发病机制。目前,内皮-间质转化(endothelial-to-mesenchymal transition,End MT)被认为是成纤维细胞的来源之一。内皮细胞在此过程中其细胞骨架开始变化,细胞间黏附力下降,最终转化为梭型的成纤维细胞。吡非尼酮(Pirfenidone,PFD)已成为2019新型冠状病毒疾病(Corona Virus Disease 2019,COVID-19)的新型治疗药物,可改善肺功能、抑制肺纤维化和炎症反应。PFD通过End MT调节在ARDS后的早期肺纤维化中可能起重要作用。方法:在本研究中,体外实验采用人脐静脉内皮细胞(Human Umbilical Vein Endothelial Cells,HUVECs)在LPS给药前用PFD(1000μM)预处理1小时,然后用LPS(20μg/ml)刺激96 h,进一步探究潜在作用机制。体内实验将体重在18-25g的C57BL/6J雄鼠随机分为正常组(Control)、模型组(LPS)、处理组(PFD+LPS)、PFD组(PFD)、GANT 58组(PFD+GANT 58+LPS),每组10只,处理组、PFD组分别予以PFD(400mg/kg)和GANT 58组予以PFD+GANT 58(25mg/kg)预处理3天后,模型组、处理组和GANT 58组采用气管滴注LPS(5mg/kg)造模,其余组灌胃等体积的无菌磷酸盐缓冲液(phosphate-buffered saline,PBS);造模完成后处理组、PFD组和GANT58组分别灌胃PFD 7天。每天记录一次每组小鼠的生存情况及体重变化。LPS给药后第1、3、5和7天随机处死各组小鼠,取支气管肺泡灌洗液(bronchoalveolar lavage fluid,BALF)及肺组织。随后对小鼠肺组织进行肺干湿重比(wet/dry,W/D)测定,BALF中蛋白浓度测定和总细胞计数;酶联免疫吸附试验(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)检测细胞上清液及小鼠BALF中转化生长因子(transforming growth factor-β1,TGF-β1)、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α),白细胞介素(interleukin)-1β,白细胞介素-6(IL-6)和白细胞介素-10(IL-10)的含量;采用肺组织苏木精-伊红(hematoxylin and eosin,H&E)染色、马松(Masson)染色、免疫组化染色观察病变及End MT标志物表达情况;采用免疫荧光观察肺组织活性氧(reactive oxygen species,ROS),采用试剂盒检测肺组织丙二醛(malondialdehyde,MDA)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)和羟脯氨酸含量;通过Western Blot检测Gli1、Ⅰ型胶原(Collagen I,Col 1),血管内皮钙粘蛋白(vascular endothelial cadherin,VE-Cadherin)、血小板-内皮细胞粘附分子(Platelet endothelial cell adhesion molecule-1,PECAM-1/CD31)、波形蛋白(Vimentin)、α-平滑肌肌动蛋白(α-smooth muscle actin,α-SMA)表达水平。在体外实验中,还测定了不同浓度的PFD对HUVECs细胞活力的影响,细胞凋亡及迁移情况。结果:1.与ARDS模型组比较,PFD治疗后的肺W/D、BALF中炎症细胞数量和蛋白浓度降低,BALF和细胞上清中的促炎细胞因子(TNF-α、IL-1β、IL-6)、促纤维化细胞因子(TGF-β1)降低,抗炎细胞因子(IL-10)升高;肺部炎症和早期纤维化情况明显减轻;肺组织羟脯氨酸含量和胶原沉积显著降低。2.PFD治疗后,ARDS体内外模型的间质细胞标志物(ColⅠ、Vimentin、α-SMA)表达降低,内皮细胞标志物(CD31、VE-cadherin)的表达增强;Hedgehog(HH)信号通路靶基因(Gli1)表达降低。体外实验证实,PFD预处理可减轻LPS导致的细胞活力下降,降低细胞凋亡和迁移。3.在体内实验予以HH抑制剂GANT 58,体外实验予以Gli1的小干扰RNA(Small interfering RNA;si RNA)对HH通路进行沉默后,其作用效果与单独应用PFD一致。同时,GANT 58和Gli1-si RNA与PFD的联合应用,均未对ARDS产生额外的保护性作用。结论:PFD可改善ARDS炎症反应和早期肺纤维化,其潜在作用机制可能与通过HH通路抑制End MT相关。