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背景和目的机械通气（mechanical ventilation,MV）是急性呼吸窘迫综合征（acute respiratory distress syndrome,ARDS）的主要支持治疗方式,但是却可能导致呼吸机相关性肺损伤（ventilator-induced lung injury,VILI）,使肺血管通透性增加、肺水肿、炎症细胞浸润。目前,减少VILI发生的主要方式包括:低潮气量通气、俯卧位通气、高频震荡通气、高呼气末正压（positive end-expiratory pressure,PEEP）通气等,但对ARDS患者病死率的降低没有明显改善。大型流行病学研究发现,肥胖和超重通常与死亡风险的增加有关,但在机械通气的急性肺损伤患者中,肥胖却与较低的死亡率相关,这被称为“肥胖悖论”。然而,肥胖对VILI的具体影响尚不清楚。方法在本研究中,我们将高脂饲料（high-fat diet,HFD）喂养的小鼠进行30 mL/kg的高潮气量机械通气,进而研究肥胖对VIIL的影响,然后用18%的循环牵拉（cyclic stretching,CS）刺激肺微血管内皮细胞（pulmonary microvascular endothelial cells,PMVECs）,模拟体外的VILI,进一步探究其体外作用机制。脂肪来源的外泌体可以作为新的脂肪因子调节远处组织,为细胞与细胞的相互作用提供了新的机制。我们提取了三种脂肪来源的外泌体,包括HFD小鼠血清外泌体（serum exosome,S-Exo）、脂肪组织外泌体（adipose tissue exosome,AT-Exo）和脂肪干细胞外泌体（adipose-derived stem cell exosome,ADSC-Exo）,并进一步探讨了三种来源的外泌体在体内、体外对MV或18%CS诱导的VILI的影响及其机制。在体内实验中,进行了肺组织苏木精-伊红（hematoxylin and eosin,H&E）染色,测定了与肺内皮屏障功能相关的肺湿/干重比（wet/dry,W/D）、支气管肺泡灌洗液（bronchoalveolar lavage fluid,BALF）的蛋白浓度、肺组织中粘附连接蛋白β-Catenin和血管内皮钙粘蛋白（vascular endothelial cadherin,VE-Cadherin）的mRNA及蛋白表达情况,测定了与炎症相关的肺组织髓过氧化物酶（myeloperoxidase,MPO）活性、BALF中促炎因子肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor-α,TNF-α）和白细胞介素-6（interleukin-6,IL-6）水平、肺组织中TNF-α和IL-6的mRNA及蛋白表达情况,以及参与高潮气量机械通气信号转导的瞬时感受器电位香草酸亚型4（transient receptor potential vanilloid 4,TRPV4）通道的mRNA及蛋白表达情况。在体外实验中,测定了PMVECs中β-Catenin和VE-Cadherin的mRNA及蛋白表达情况、PMVECs培养基上清以及细胞中TNF-α和IL-6水平、细胞中TRPV4的mRNA及蛋白表达情况、细胞内Ca2+水平。结果1、通过研究发现,在同时予以高潮气量机械通气的情况下,HFD喂养所致的肥胖小鼠较普通瘦小鼠,肺组织损伤程度更低,肺内皮屏障损伤和炎症反应更轻,TRPV4的表达也更低。进一步提取并鉴定了三种脂肪来源的外泌体（S-Exo、AT-Exo、ADSC-Exo）,并验证了其能成功被肺内皮细胞摄取。2、三种脂肪来源的外泌体预处理即将进行30 mL/kg高潮气量机械通气的小鼠,结果显示,三种外泌体均可抑制TRPV4通路,一定程度上,降低肺内皮屏障的高通透性（肺湿/干重比、BALF中蛋白浓度）、增加粘附连接蛋白（β-Catenin和VE-Cadherin）的表达、减轻肺部炎症反应（MPO、TNF-α、IL-6）,从而保护机体抵抗VILI的影响。而且以ADSC-Exo的保护性作用最显著。3、三种脂肪来源的外泌体预处理即将进行18%循环拉伸的小鼠PMVECs（模拟体外VILI的模型）,结果显示,三种外泌体均可抑制TRPV4/Ca2+通路,一定程度上,增加粘附连接蛋白（β-Catenin和VE-Cadherin）的表达,降低促炎因子（TNF-α、IL-6）的分泌,从而保护内皮细胞抵抗体外VILI的影响,以ADSC-Exo的作用最显著。4、予以TRPV4激动剂GSK1016790A后,ADSC-Exo对VILI的保护性作用被逆转。而TRPV4拮抗剂HC-067047与ADSC-Exo的联合应用并未对VILI产生额外的保护性作用。用ADSC-Exo对VILI的体内、体外模型进行治疗时,发现同样具有一定的保护性作用。结论综上所述,这些数据表明,HFD诱导的肥胖通过脂肪来源的外泌体减轻肺内皮屏障损伤和炎症反应,至少部分通过抑制TRPV4/Ca2+信号通路,在VILI中发挥保护性作用。