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目的:支气管肺发育不良(bronchopulmonary dysplasia,BPD)是新生儿最为棘手的疾病之一,也是早产儿严重预后不良的疾病。目前普遍认为,胎儿未成熟肺暴露于宫内炎性环境中,导致早产儿发生BPD的主要因素之一。脐血中多种炎症因子如白细胞介素(interleukin,IL)-1β、肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)-α和干扰素(interferon,IFN)-γ等标记物的升高是预测BPD的重要指标。抗炎治疗如激素的使用,在BPD的防治中已经被证实有确切作用,但激素的副作用也限制了其临床应用。所以新型药物的开发仍然是BPD防治中的一个关键点。近年来,随着分子生物学及免疫学的发展,天然药物调节机体免疫的作用得到了广泛重视和深入研究。其中墨旱莲(Eclipta prostrata,EAP)EAP20-2和黄芪多糖(Astragalus polysaccharide,APS)APS-Ⅱ-2在炎症调节方面的作用一直备受关注,多项研究显示墨旱莲和黄芪多糖对过度免疫均有抑制作用,它们可对炎症发生的多个环节、多种炎症介质产生影响。我们首先尝试建立BPD动物模型来验证EAP20-2和APS-Ⅱ-2的作用,观察EAP20-2和APS-Ⅱ-2是否可以改善脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)所致的BPD新生鼠肺组织病理变化,在证实了EAP20-2和APS-Ⅱ-2对BPD新生鼠肺泡化阻滞确有改善后,我们进一步通过ELISA、全转录组测序、Western blot、基因敲减等实验探讨其二者改善BPD病理的可能作用机制,以寻找防治BPD潜在的、副作用较小的药物。方法:第一部分:孕16.5天SD大鼠羊膜腔注射LPS待其自然分娩,观察肺组织病理改变(肺泡数、次级突起数、平均内衬间隔);并用EAP20-2干预,观察EAP20-2对肺组织病理是否有改善作用;再通过Real-time PCR和ELISA检测新生鼠肺组织IL-1β表达水平,观察EAP20-2是否可以抑制LPS导致的新生鼠肺组织IL-1β的过表达,减轻炎症反应。第二部分:人单核巨噬细胞系THP-1培养,分为PBS组、LPS组、LPS+EAP20-2三组干预,比较各组pro-Caspase-1的激活情况;分离培养SD大鼠骨髓源性巨噬细胞,分为PBS组、LPS组、LPS+EAP20-2三组干预后进行全转录组测序(RNA-sequence),分析EAP20-2对LPS诱导的炎性细胞模型的调控作用,筛选EAP20-2发挥调节作用的可能靶点。第三部分:培养THP-1细胞,分为SC(control si RNA)、SC/LPS、si RNA、si RNA/LPS四组,干预后检测细胞培养上清中IL-1β水平,通过pyrin敲减进一步验证pyrin在LPS诱导的细胞炎性模型中的作用。第四部分:孕16.5天SD大鼠羊膜腔注射LPS待其自然分娩,观察肺组织病理改变(肺泡数、次级突起数、平均内衬间隔);并用APS-Ⅱ-2干预,观察APS-Ⅱ-2对肺组织病理是否有改善作用;通过Real-time PCR和ELISA检测新生鼠肺组织中IL-1β表达水平,观察APS-Ⅱ-2是否可以通过抑制LPS诱导的肺组织IL-1β过表达,减轻炎症反应;SD大鼠骨髓源性巨噬细胞培养,分为PBS、LPS+PBS、LPS+APS-Ⅱ-2三组,利用全转录组测序技术(RNA-sequence)筛选APS-Ⅱ-2抑制炎症的可能靶点。结果:第一部分:EAP20-2可以改善孕鼠羊膜腔注射LPS所致的新生鼠肺组织病理改变,具体表现为LPS+EAP20-2组第1、3天新生鼠肺泡数和次级突起数较LPS组有增加(均为p<0.05),LPS+EAP20-2组第1、3天新生鼠肺组织平均内衬间隔较LPS组降低(p<0.05);EAP20-2可以下调LPS所致的新生鼠肺组织IL-1β过表达,减轻炎症反应。第二部分:Western blot显示EAP20-2可以抑制THP-1细胞中pro-Caspase-1的激活,减轻巨噬细胞焦亡;全转录组测序筛选EAP20-2调节LPS诱导细胞炎性模型的可能作用靶点,结果显示EAP20-2可以抑制LPS诱导的Mefv基因(表达pyrin蛋白)的上调表达。第三部分:pyrin敲减后,LPS诱导的THP-1细胞上清IL-1β有所减少,即与野生型THP-1细胞相比,pyrin敲减组THP-1细胞释放IL-1β较少。第四部分:APS-Ⅱ-2可改善新生鼠肺组织病理,具体表现为LPS+APS-Ⅱ-2组较LPS+Saline组泡数增多(p<0.05),次级突起增多(p<0.05),平均内衬间隔降低(p<0.01)。APS-Ⅱ-2可以下调LPS所致的BPD新生鼠肺组织IL-1β过表达,减轻炎症反应;RNA-sequence显示APS-Ⅱ-2可抑制一些炎症因子表达,如Toll样受体TLR(Toll-like receptor,TLR)3、TLR7、TLR8;也可以促进一些有抗炎作用因子的表达,如花生四烯酸15-脂加氧酶(arachidonate 15-lipoxygenase,Alox15),白细胞分化抗原74(cluster of differentiation74,CD74)。结论:墨旱莲EAP20-2和黄芪多糖APS-Ⅱ-2可以改善羊膜腔注射LPS所致的新生鼠肺组织病理变化。具体机制可能为:1)EAP20-2可减缓巨噬细胞焦亡,从而减少焦亡释放的炎症因子IL-1β的水平。2)EAP20-2可通过抑制巨噬细胞pyrin蛋白表达来下调LPS诱导的IL-1β高表达,减轻炎症反应,从而改善肺泡化阻滞。3)APS-Ⅱ-2可通过调节炎症反应减轻LPS诱发的绒毛膜羊膜炎,减轻BPD模型肺组织炎症因子IL-1β表达,进而改善BPD模型肺组织病理。