等双轴静态拉伸原代肺Ⅱ型上皮细胞的形态学改变及机制的探讨

摘要

肺泡Ⅱ型上皮细胞在呼吸运动过程中承受周期性的机械牵张，高频机械通气条件下，肺泡Ⅱ型上皮细胞处于类似静态牵张的环境中，其对静态牵张的反应是影响高频通气效果的重要原因之一。因此，明确肺泡Ⅱ型上皮细胞在静态等双轴牵张刺激下的力学响应及其损伤机制对于为临床提供保护性的通气策略具有重要的理论意义。rn 本文采用机械牵张装置对原代分离的大鼠肺泡Ⅱ型上皮细胞施加静态牵张，观察肺泡Ⅱ型上皮细胞在力学刺激下形态和功能上的改变。扫描电镜观察发现原代肺泡Ⅱ型上皮细胞在37％面积变化率（△SA）牵张条件下与12％△SA 牵张条件下相比表现出剧烈的形态改变，伴有细胞外缘大量的丝状物突起，呈收缩表现。细胞活性测定表明高强度的牵张细胞死亡率明显增高但与牵张时间无相关性。与之前报道的人肺癌上皮细胞A549相比，在37%高强度牵张刺激下，原代细胞的损伤明显高于A549，并仅在较高牵张强度下发生伴随丝状突起物的形变。特异性阻断微丝的装配后，牵张导致的丝状突起消失，提示这些突起物为细胞的微丝；经无钙培养基处理过的细胞与基质的粘附减弱，且牵张所致的丝状物明显增多；牵张后细胞的FAK 核酸水平增高。此外，静态等双轴牵张对肺泡表面活性物质—脂膜的合成限速酶CCTα表达有抑制作用，同时牵张也使其上游调控因子Sp1核酸水平下降。上述实验结果提示：细胞的粘附性与牵张所致的丝状物及细胞的存活率有内在联系。我们推断细胞的剧烈回缩可降低细胞内牵张所致的损伤，该过程与细胞内粘着斑的快速组装有关。静态等双轴牵张可导致细胞表面活性物质合成的下降，其上游信号通路及与细胞粘附的关系值得深入研究。