国家自然基金标书终稿.doc

报告正文立项依据与研究内容(4000-8000字):项目的立项依据随着机械通气、表面活性物质替代疗法等新技术应用,危重新生儿、尤其是早产儿存活率已显著提高。然而,长时间吸入高浓度氧,幸存者易发生肺部氧化应激损伤。目前,高氧肺损伤已成为发达国家NICU最为棘手的问题之一和婴儿慢性肺疾病的最常见形式。但高氧肺损伤的确切机制尚未完全阐明,更无有效的防治手段。因此深入研究其发病机制,积极防治高氧肺损伤,具有优生优育、提高人口素质的战略意义。高氧肺损伤是一个涉及许多细胞活动的复杂过程,可分为早期的组织损伤(弥散性肺泡炎)和晚期的损伤后修复(肺间质重构)两个过程。细胞外基质(extracellularmatrix,ECM)的重建参与了高氧肺损伤的整个病理过程,若ECM重建正常,则损伤完全修复,肺结构正常;若ECM重建紊乱,将导致肺纤维化。因此,ECM重建是关系高氧肺损伤结局的关键因素。本实验室在国内外率先开展了对早产大鼠高氧肺损伤中基质金属蛋白酶(matrixmetalloproteinases,MMPs)和其抑制剂(tissueinhibitorofmetalloproteinases,TIMPs)表达的研究,已发现肺损伤时MMPs过度表达、MMPs/TIMPs失衡是ECM重建紊乱发生纤维化的关键原因[1](具体研究成果见研究基础栏)。有关MMPs在高氧肺损伤中的作用已为少数国外学者所重视,但高氧肺损伤后ECM重建过程中,引起MMPs过度增加的具体机制是什么?本实验室拟从MMPs的诱导剂和抑制剂两方面深入研究。细胞外基质金属蛋白酶诱导剂(extracellularmatrixmetalloproteinaseinducer,Emmprin)在上调MMPs表达中起关键作用。Emmprin是分子量为58KD的质膜糖蛋白,具有酪氨酸蛋白激酶活性,不仅表达于正常组织,还表达于肿瘤组织如肺部肿瘤细胞,提示Emmprin参与体内生理及病理过程[2]。目前,少数文献已证明,体外Emmprin与人成纤维细胞共培养后,成纤维细胞MMPs表达增加。进一步研究表明,Emmprin在细胞表面与自身受体或MMP结合,激活胞内MAPKp38信号通路,该途径激活促进ECM降解[3,4]。但关于Emmprin/MAPKp38对MMPs调节的研究仅限于肿瘤细胞,有关高氧肺损伤后肺ECM重建过程中,Emmprin如何调控MMPs/TIMPs平衡,目前国内外尚无文献报道。转化生长因子β(Transforminggrowthfactorbeta,TGF-β)在下调MMPs表达中起关键作用。研究证明TGF-β刺激可使肺成纤维细胞MMPs生成减少[5]。另有研究发现,TGF-β抑制元件位于MMP-1基因启动子区,严密调控MMP-1在不同生理和病理情况下的表达[6]。进一步的研究表明,TGF-β对MMP-1的作用通过SMAD信号途径介导,该途径激活可阻止ECM降解[5]。因此,推测TGF-β/SMAD对MMPs/TIMPs平衡的调节可能是影响肺损伤后ECM重建的关键因素之一。有关高氧肺损伤后肺ECM重建过程中,TGF-β如何调控MMPs/TIMPs平衡,目前国内外尚无文献报道。近年来对信号转导系统的研究发现,位于大多数细胞质膜上约50-100nm大小的囊性凹陷结构—小窝(caveolae),是许多信号分子