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目的:急性肺损伤(acute lung injury,ALI)是一种难治性呼吸系统疾病,其发病率和死亡率较高。目前ALI发病机制尚未明确。Crtc1是cAMP调节的转录共激活因子(cAMP-regulated transcriptional coactivators,CRTC)家族中的一员,参与调控细胞增殖和凋亡等生物学过程。已有研究报道Crtcl在某些疾病中的发挥重要作用,但其在ALI中是否有作用尚未见报道。因此,本研究拟探讨Crtc1在ALI中的作用及机制。方法:(1)本实验采用盲肠结扎和穿刺(cecal ligation and puncture,CLP)方法建立小鼠脓毒症肺损伤模型。动物实验分为4组:同笼野生对照组(Crtc1+/++Sham组)、同笼野生CLP模型组(Crtc1+/++CLP组)、Crtc1基因敲除对照组(Crtc1-/-+Sham组)、Crtc1基因敲除CLP模型组(Crtc1-/-+CLP组)。造模24h后取材,取肺泡灌洗液和肺组织。ELISA法检测BALF中相关炎症因子的表达量。伊文氏蓝实验评估肺微血管通透性改变。HE染色评估肺组织病理学改变、qRT-PCR检测炎症因子(IL-6、IL-1β、TNF-α)和趋化因子(CXCL1)表达,Western blot法检测凋亡相关蛋白Cleaved-caspase3、Bax、Bcl2的表达以及PI3K/Akt信号通路的表达。(2)采用LPS诱导RAW264.7细胞建立体外ALI模型。在LPS刺激前,通过siRNA和Crtc1过表达质粒分别敲低和过表达细胞中的Crtc1。细胞过表达Crtc1 实验分组:EGFP 组、EGFP+LPS 组、CRTC1 组、CRTC1+LPS 组;细胞敲低Crtc1 实验分组:siNeg 组、siNeg+LPS 组、siCRTC1 组、siCrtc1+LPS 组。LPS刺激6h后收集细胞,qRT-PCR检测Crtc1表达,以及炎症因子(IL-6、IL-1β、TNF-α)和趋化因子(CXCL1)表达,TUNEL染色检测细胞凋亡,Western blot法检测凋亡相关蛋白Cleaved-caspase3、Bax、Bcl2表达和PI3K/Akt信号通路的表达。(3)采用LPS诱导RAW264.7细胞建立体外ALI模型。通过siRNA敲低Crtc1,同时给予Akt抑制剂Triciribine抑制Akt活化,对照组给予Triciribine溶剂DMSO。收集细胞,qRT-PCR检测细胞炎症因子IL-6,IL-1β和TNF-α和趋化因子CXCL1的表达情况,TUNEL染色检测细胞凋亡,Western blot法检测Cleaved-caspase3、Bax、Bcl2的表达。结果:(1)动物实验结果:与Crtc1+/++Sham组和Crtc1-/-+Sham组相比,脓毒症升高肺组织病理学评分(P<0.05),增加小鼠肺组织中伊文思蓝积累量(P<0.05),升高BALF中IL-6和TNF-α水平(P<0.05),上调炎症因子IL-6、IL-1β和TNF-α和趋化因子CXCL1的mRNA水平(P<0.05),增加TUNEL阳性细胞数量(P<0.05),增加促凋亡蛋白Bax和Cleaved-caspase3的表达(P<0.05),降低抗凋亡蛋白Bcl2的表达(P<0.05),增加p-Akt的表达(P<0.05)。与Crtc1+/++CLP相比,Crtc1-/-+CLP组损伤病理评分降低(P<0.05),BALF 中 IL-6 和 TNF-α 水平下降(P<0.05),IL-1β 和 TNF-α 的mRNA水平降低(P<0.05),TUNEL阳性细胞的数量减少(P<0.05),Bax和Cleaved-caspase3蛋白表达降低,Bcl2蛋白表达升高(P<0.05),p-Akt的表达增加(P<0.05)。(2)细胞实验结果:与EGFP组和siNeg组相比,LPS刺激使细胞炎症介质IL-6、TNF-α、IL-1β 和 CXCL1 的 mRNA 水平高表达(P<0.05),TUNEL 阳性细胞的数量增加(P<0.05),Bax和Cleaved-caspase3蛋白表达增加(P<0.05),Bcl2蛋白表达降低(P<0.05),p-Akt蛋白表达量增加(P<0.05);过表达Crtc1增加IL-6和IL-1β的mRNA表达(P<0.05),升高TUNEL阳性细胞比率(P<0.05),上调Bax和Cleaved-caspase3蛋白表达(P<0.05),下调Bcl2蛋白表达(P<0.05),下调了 p-Akt的表达;敲低Crtc1逆转了上述结果。(3)与 siCrtc1+LPS+DMSO 组相比,siCrtc1+LPS+Triciribine 组炎症因子 IL-6、IL-1β的mRNA表达水平明显升高(P<0.05),细胞凋亡数量增加(P<0.05),Bax 和 Cleaved-caspase3 蛋白表达升高(P<0.05),Bcl2 蛋白表达降低(P<0.05)。研究结论:Crtc1基因缺失对脓毒症致ALI有保护作用,其机制与激活PI3K/Akt信号通路相关。