前言：　　急性肺损伤(acute lung injury，ALI)是指由心源性以外的各种肺内外致病因素导致的急性进行性加重的呼吸困难，难治性低氧血症和肺水肿。ALI进一步进展可导致更严重的急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome，ARDS)。40％-50％患者系感染或脓毒血症所致。目前尚无有效的治疗方法，其死亡率高达40％。ALI/ARDS主要病理改变包括毛细血管膜损伤、通透性增加而导致大量蛋白和炎症细胞因子的渗出;肺泡上皮细胞的损害导致富含蛋白质的水肿液及透明膜形成，并伴有肺间质的纤维化，由此导致肺顺应性下降、通气/血流比例失衡.　　肺泡液体清除率(AFC)与肺水肿密切相关，在一定程度上可以作为肺水肿患者预后评判的重要指标。呼吸功能正常的肺损伤患者，肺泡液体清除率高者机械通气时间短，反之则机械通气时间延长。肺水清除率高的急性肺损伤患者预后也好。肺泡内液体清除以肺上皮细胞主动转运为主。肺泡上皮的主动转运系统主要由钠离子通道(epithelial Na+ channels，ENaC)、Na+-K+-ATP酶和水通道蛋白(Aquaporin，AQPs)组成。AQPs是一组对水特异性通透的膜蛋白，使水通过生物膜的速度超过自由弥散速度。现在发现哺乳动物肺组织的AQPs主要有6种即AQP-1、AQP-3、AQP-4、AQP-5、AQP-8、AQP-9，分别表达于肺组织的不同部位，参与肺脏不同部位的水分子转运，在维持肺内离子转运及液体平衡中起到重要的作用。水通道蛋白-1（aquaporin-1，AQP-1）是广泛分布于肺微血管内皮细胞的一种细胞膜蛋白，主要清除支气管和脉管周围组织的水分，而AQP-5主要存在于肺泡上皮细胞，主要功能是清除肺泡腔内的水分[13]。　　脂肪组织来源的间充质干细胞(Adipose Derived Stromal Cells，ADSCs)是一种来源于脂肪可以向中胚层多种细胞诱导分化的多能干细胞，因其取材简单，创伤小，少量脂肪组织即可获取大量细胞，体外培养方便，扩增容易而倍受研究者的关注，而且体外研究指出ADSCs可以分泌大量的促血管新生的细胞因子如肝细胞生长因子(Hepatocyte Growth Factor，HGF)，血管内皮生长因子(Vascular Endothelial Growth Factor，VEGF)等。将ADSCs用于缺血性疾病取得了满意的结果，更有研究将该种细胞用于肺损伤模型，如肺气肿的动物模型，依靠ADSCs的多向分化功能和/或其分泌作用增加肺组织的血管及腺泡的生成和修复，从而改善了肺组织的血流灌注和换气功能。　　本研究以ADSCs为研究重点，通过研究肺组织水通道蛋白及肺水清除率的变化，探讨其对脂多糖诱导的大鼠急性肺损伤的影响，研究ADSCs对肺损伤治疗的可能机制。　　材料和方法：　　雄性成年SD大鼠购于中国医科大学动物实验中心，体重220-250g，腹腔注射0.25％戊巴比妥钠40mg/kg实施腹腔麻醉。　　实验一:于严格无菌条件下取大鼠腹股沟脂肪组织，剪碎后用胶原酶消化，反复过滤离心获取ADSCs;ADSCs通过流式细胞术鉴定、成脂诱导油及红O染色和成骨诱导及茜素红染色进行表型和功能鉴定。取大鼠肺组织，采用组织块法分离肺微血管内皮细胞(PMVEC)，体外培养观察细胞形态，通过内皮细胞vWF免疫荧光鉴定和异植物凝集素结合实验进行验证。所有细胞均反复进行表型和功能鉴定，确保所获得细胞为实验所需细胞。肺上皮细胞系(A549)购买自中科院上海细胞库。将PMVEC或A549细胞105个接种于Transwell上室，ADSCs0.5×105个接种Transwell下两室，加入LPS10ug/ml，6小时后收集上清液，流式细胞学检测细胞凋亡情况;ELISA法检测TNF-α，IL-1β及IL-8的表达;western blotting检测NF-κB、Caspase-3、AQP1及AQP5蛋白水平变化。　　实验二:雄性SD大鼠220-250g，随机分为三组:对照组（C组;n=12），10％水合氯醛，0.35ml/100g麻醉后，0.5h内颈静脉泵注等量的生理盐水2ml;脂多糖组（LPS组;n=12），0.5h内颈静脉泵注含有LPS10mg/kg的生理盐水2ml;细胞组（A组;n=12），0.5h内颈静脉泵注含有LPS10mg/kg的生理盐水1ml后，将第三代CM-DIL标记的脂肪干细胞1*106[39]个容于1ml生理盐水泵注。三组均在第48h处死，检测AFC;取血离心留取上清检测TNF-α、IL-1β和IL-8;留取右肺上叶置于10％中性甲醛固定做HE染色及免疫组化;取中叶肺组织放入-80℃，待Western blot和实时定量RT-PCR检测;左肺进行支气管肺泡灌洗并测定干湿比;按照同样分组方式，每组15只大鼠单独进行生存分析。　　实验结果：　　实验一:1、大鼠腹股沟脂肪组织经过胶原酶消化后，72小时细胞贴壁，成纤维细胞样生长，原代细胞分离种植后7-10天融合至90％左右可以传代，传代后细胞生长旺盛，约2-3天即可再次传代。流式细胞仪测定细胞表面免疫表型，CD29，CD90，CD105阳性，CD14，CD45基本阴性。油红染色鉴定成脂诱导14天后的细胞可见细胞浆内脂滴染成红色，茜素红染色鉴定成骨诱导14天的ADSCS，细胞变长，聚集，细胞浆可见棕红色的钙化沉积颗粒。分离的PMVECs表现为典型的铺路石样，长至融合状态后呈现单层生长和接触抑制的特性;免疫细胞化学染色检测Ⅷ及异植物凝集素结合实验阳性。　　2、ADSCs与PMVECs或A549共培养后，减少了上清液中TNF-α，IL-1β及IL-8的产生(P＜0.01);降低了NF-κB、Caspase-3蛋白的表达下降(P＜0.01)，但增加AQP1及AQP5蛋白的表达(P＜0.01)。　　实验二:ADSCs移植后可定位于肺组织，通过肺组织荧光照片可以观察到CM-DIL标记的ADSCs在肺组织中大量存在。与LPS组相比，ADSCs组明显改善肺组织的病理学改变，ADSCs组大鼠血清中TNF-α、IL-1β和IL-8明显降低(P＜0.05)，肺组织中NF-κB、Caspase-3基因和蛋白的表达下降(P＜0.01)，AQP1及AQP5基因与蛋白的表达增加(P＜0.01);肺水清除率改善;最终治疗组大鼠的生存率明显改善。　　结论：　　1、脂肪干细胞对体外LPS损伤的PMVECs及A549细胞有明显的保护作用。　　2、脂肪干细胞移植降低了TNF-α、IL-1β和IL-8的表达，降低肺损伤评分，具有抗炎的作用。　　3、脂肪干细胞移植能抑制NF-κB及Caspase-3的表达，抑制炎症反应及凋亡。　　4、脂肪干细胞能增加肺组织AQP的表达，增加肺水清除率，降低死亡率。