基本信息
- 项目名称：
- 高密度脂蛋白减轻小鼠内毒素性急性肺损伤
- 来源：
- 第十一届“挑战杯”国赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 急性肺损伤(acute lung injury,ALI)和急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome, ARDS)为临床常见的危重症，是由于炎症反应导致肺毛细血管内皮和肺泡上皮损伤,血管通透性增高的临床综合征，其中ARDS是ALI的严重阶段。据报道，ALI和ARDS的年发病率分别为17.9/10万和13.5/10万，ALI/ARDS的死亡率更可高达40％～60％。人血浆中富含较多的高密度脂蛋白，其来源广泛且容易制备，本研究首次讨论了高密度脂蛋白对内毒素性急性肺损伤的影响，对高密度脂蛋白的药理学作用也进行了一定的研究。本项目研究方案新颖且科学合理，使用了形态学手段及ELISA方法测定了小鼠的细胞因子TNF-α,使用了酶标仪测定了LDH、MDA、MPO等生化指标，使用血气分析仪测定了实验动物的动脉血气等相关数据，指标齐全，研究手段先进，结果可靠。结论提示，高密度脂蛋白能减轻小鼠内毒素性急性肺损伤。该研究不仅为临床上治疗内毒素性急性肺损伤提供了新的思路，也为内毒素肺损伤的防治提供了新的可行的治疗手段，是急性肺损伤患者的福音，临床应用前景较好。 本课题通过湖南省卫生厅查新检索，报告提示国内外均尚未查到同样研究的文献报道，本课题在该领域内具有首创性。 本课题已发表SCI摘要一篇，CSCD研究论文一篇，并获湖南省挑战杯特等奖。相关论文、实验设计过程及实验结果通过原湖南医科大学副校长周宏灏院士审阅并获得其推荐。
- 详细介绍：
- 急性肺损伤(acute lung injury,ALI)和急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome, ARDS)为临床常见的危重症，是由于炎症反应导致肺毛细血管内皮和肺泡上皮损伤,血管通透性增高的临床综合征，其中ARDS是ALI的严重阶段。据报道，ALI和ARDS的年发病率分别为17.9/10万和13.5/10万，ALI/ARDS的死亡率更可高达40％～60％。人血浆中富含较多的高密度脂蛋白，其来源广泛且容易制备，本研究首次讨论了高密度脂蛋白对内毒素性急性肺损伤的影响，对高密度脂蛋白的药理学作用也进行了一定的研究。本项目研究方案新颖且科学合理，使用了形态学手段及ELISA方法测定了小鼠的细胞因子TNF-α,使用了酶标仪测定了LDH、MDA、MPO等生化指标，使用血气分析仪测定了实验动物的动脉血气等相关数据，指标齐全，研究手段先进，结果可靠。结论提示，高密度脂蛋白能减轻小鼠内毒素性急性肺损伤。该研究不仅为临床上治疗内毒素性急性肺损伤提供了新的思路，也为内毒素肺损伤的防治提供了新的可行的治疗手段，是急性肺损伤患者的福音，临床应用前景较好。 本课题通过湖南省卫生厅查新检索，报告提示国内外均尚未查到同样研究的文献报道，本课题在该领域内具有首创性。 本课题已发表SCI摘要一篇，CSCD研究论文一篇，并获湖南省挑战杯特等奖。相关论文、实验设计过程及实验结果通过中国工程院周宏灏院士审阅并获得其推荐。 High-density lipoprotein (HDL), an abundant plasma lipoprotein, has been thought to be anti-inflammatory in both health and infectious diseases. It binds lipopolysaccharide(LPS) and neutralizesits bioactivity. This study aims to investigate the potential role of HDL, which can be separated from human serum, in LPS-induced acute lung injury in mice. Kunming mice (18~22 g) were treated with either HDL (70mg/kg, via tail vein) or saline 30 min after LPS administration (10mg/kg, intraperitoneally) and were decapitated 6 h after LPS challenge. The artery blood was collected and analyzed for blood gas variables (PaO2, PaO2/ FiO2, pH, and PaCO2). The bronchoalveolar lavage fluid (BALF) samples were analyzed for the concentration of total protein, lactate dehydrogenase (LDH) activity, and white blood cell count (WBC). The lung samples were taken for histologic evaluation and for determination of wet-to-dry (W/D) lung weight, malondialdehyde (MDA) level, myeloperoxidase (MPO) activity and TNF-alpha levels. With the results, we conclude that HDL plays a protective role in attenuating LPS-induced lung injury in mice. This research is a novel therapy for LPS-induced acute lung injury.
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 急性肺损伤和急性呼吸窘迫综合征为临床常见的危重症，年发病率分别为17.9/10万和13.5/10万，死亡率可高达40％～60％。抗生素虽延迟动物死亡，但并不能减轻肺损伤的程度和降低动物死亡率。 怎样去预防和治疗这一临床危重症？高密度脂蛋白对急性肺损伤能有效治疗吗？这便是本实验的目的——研究人血浆高密度脂蛋白对急性肺损伤是否具有保护作用以及其可能的作用机制。
科学性、先进性及独特之处
- 科学性：进行了多指标测定(MPO,MDA,LDH,TNF-α)，使用了多学科方法(免疫学、病理学、生物化学)，均获得一致性结果。SCI收录杂志发表摘要一篇，BA,CA收录杂志发表研究论文一篇。中国工程院周宏灏院士审阅并推荐。 先进性：湖南省卫生厅查新，课题在该领域内具有首创性。 独特之处：首次探讨高密度脂蛋白对内毒素性急性肺损伤的影响，首次显示其具有保护作用，可能成为该病治疗的新途径。
应用价值和现实意义
- 抗生素治疗（现住院病人每天需2000元花费）只能延长动物存活时间，并不能减轻肺损伤程度和提高治愈率。本研究中的高密度脂蛋白（若最终制剂化生产，病人每天预计200元花费）来源广泛，制备容易，价格便宜，且已有相关研究证明在内毒素血症的血流动力学治疗中有一定效果。另外，高密度脂蛋白的治疗机制为特异性拮抗内毒素，因而不存在耐药问题。本实验最终可为临床治疗内毒素性急性肺损伤提供依据和方法。
学术论文摘要
- 由于字数限制，本部分为节选，详见作品： 目的 高密度脂蛋白(HDL)是一种血浆含量丰富的脂蛋白，通常认为它可在体内发挥抗炎作用，能够与内毒素结合而抑制其生物活性。方法 将昆明小鼠分为假手术对照组、脂多糖(LPS)组、HDL组和LPS＋HDL组，腹腔注射LPS(10mg/kg)复制内毒素性急性肺损伤模型，于腹腔注射LPS，30min后经尾静脉给予人血浆HDL(70mg/kg)，6h后结束实验。处死动物前抽取动脉血测定血气变化(PaO2, pH, PaCO2)。处死后行支气管肺泡灌洗，计数灌洗液中白细胞(WBC)数量，测定蛋白含量和乳酸脱氢酶(LDH)活性，并取肺组织进行病理学观察，测定肺组织湿/干重比值、丙二醛(MDA)含量、髓过氧化酶(MPO)活性和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)含量。结果 (1)HDL改善小鼠肺换气功能，显著降低LPS所致的PaO2、pH的降低和PaCO2的增高(P<0.01);(2)HDL显著抑制LPS所致的肺泡灌洗液中WBC数量、总蛋白浓度和LDH活性的增高(P<0.01)，降低MPO活性、TNF-α含量(P<0.05，P<0.01);(3)病理形态学……
获奖情况
- 发表论文及摘要 1.英文论文摘要发表在Cell Biology International，2008.01(SCI收录，IF=1.5)； 2.中文研究论文“高密度脂蛋白减轻小鼠内毒素性急性肺损伤”发表于本领域国内最权威杂志《生理学报》2008，60（BA,CA,IM，PubMed,Medline,CSCD收录）； 所获奖励 1. 2008年第七届生命科学国际研讨会青年论文竞赛“优胜奖”。（本科唯一获奖作品）； 2．2007年度校级“创新创业优秀团队”。 学术会议 1.参加于2007年湖南省生理科学会学术年会，初步研究成果，获得好评 。 2.参加2008年第七届生命科学前沿国际研讨会，交流论文获得青年优秀论文竞赛“优胜奖”。
鉴定结果
- 经某省生理学会主任委员罗自强教授鉴定：本论文系原创，无科研机密泄漏，无伦理纠纷，署名无争议。
参考文献
- 1. Cockerill GW, McDonald MC, Mota-Filipe H, Cuzzocrea S, Miller NE, Thiemermann C. High density lipoproteins reduce organ injury and organ dysfunction in a rat model of hemorrhagic shock. FASEB, 2001;15 (11): 1 941-952. 2. Cockerill GW, Rye KA, Gamble JR, Vadas MA, Barter PJ. High-density lipoproteins inhibit cytokine-induced expression of endothelial cell adhesion molecules.Arterioscler Thromb Vasc Biol,1995;15:1987-1994. 3. Van Leeuwen HJ, van Beek AP, Dallinga-Thie GM, van Strijp JAG, Verhoef J, van Kessel KPM. The role of high density lipoprotein in sepsis. Neth J Med, 2001;59(3): 102-110. 4. Cockerill GW, Saklatvala J, Ridley SH, Yarwood H, Miller NE, Oral B, Nithyanathan S, Taylor G, Haskard DO High-density lipoproteins differentially modulate cytokine-induced expression of E-selectin and cyclooxygenase-2. Arterioscler Thromb Vasc Biol, 1999; 19(4): 910 –917. 由于字数限制，本处有省略。
同类课题研究水平概述
- 本项内容由省卫生厅医药信息研究所出具，由于字数限制，只能节选，详见作品附件。 经中国生物医学文献光盘数据库（1978-2007.1）、Pubmed数据库（1966-2007）、CMAC（1994-2006）、CMCC（2001-2006）、CHKD（1994-2006）、中国科学技术成果数据库（1985-2006）、中国学位论文数据库（1985-2006）、中国技术成果大全（1987-2005）、全国各省市医药卫生成果题录库（1978-2005）、卫生部医药卫生科学技术进步奖项目汇编（1987-2006）、湖南省医药卫生科学技术进步奖授奖成果汇编（1987-2006）及相关现刊手检，获国内外密切相关文献数篇。 据相关文献分析，国内已见研究载脂蛋白A-1（apoA-I）对小鼠内毒素性急性肺损伤保护作用的文献报道，显示ApoA-I能有效保护内毒素性急性肺损伤和内毒素血症，其机制可能与抑制巨噬细胞中炎症细胞因子释放有关，HDL具有抗内毒素的作用，并且HDL是血浆中与内毒素结合的主要组分，无脂蛋白血浆部分(LFF)参与HDL与LPS的结合过程；但国内尚未查到研究高密度脂蛋白对小鼠内毒素性急性肺损伤保护作用的文献报道。 国外已见探讨重组高密度脂蛋白对鼠内毒素性休克中器官损伤作用的文献报道，如McDonald MC等[7]报道了高密度脂蛋白这些保护作用的作用机制可能与其抑制细胞因子TNF-a的产生和减少氧自由基的释放，抑制PMN在肺组织的聚集，对脂质过氧化代谢产物的抑制有关；Cockerill GW等[8]文献中提到了高密度脂蛋白对鼠内毒素性休克中的肺损伤存在保护作用，但国外尚未查到研究高密度脂蛋白对小鼠内毒素性急性肺损伤保护作用的文献报道。 综上所述，国内已见研究载脂蛋白A-1（apoA-I）对小鼠内毒素性急性肺损伤保护作用的文献报道，但国内尚未查到研究高密度脂蛋白对小鼠内毒素性急性肺损伤保护作用的文献报道；国外已见探讨重组高密度脂蛋白对鼠内毒素性休克中器官损伤作用的文献报道，文献中提到了高密度脂蛋白对鼠内毒素性休克中的肺损伤存在保护作用，但国外尚未查到研究高密度脂蛋白对小鼠内毒素性急性肺损伤保护作用的文献报道。 以上内容有缩减，参考文献（略）
