目的：探讨人气道上皮细胞三磷酸腺苷（ATP）释放量的改变在机械通气所导致的气道黏液高分泌中所起到的作用。方法：（1）人气道上皮细胞（HBE16）行体外培养，在培养板倾斜30°（即1/3细胞无培养液覆盖并暴露于空气中）0、10、15、30、45s时分别行四甲基偶氮唑盐光吸收法（MTT法）测定细胞活性，并确定最佳倾斜时间；（2）通过有节律的倾斜细胞培养板，利用液体表面张力、大气压及液体重力所产生的牵张力及压力（可分解为剪应力与压应力）给予牵张刺激,并利用向密闭盒中注入医用氧气增加压力以模拟机械通气；（3）各组细胞依施加条件不同而分为8组：①对照组、②单纯倾斜组、③倾斜+胞内钙离子(Ca²⁺)螯合剂（BAPTA-AM）、④倾斜+BAPTA-AM+胞外Ca²⁺螯合剂（EGTA）、⑤加压+倾斜、⑥加压+倾斜+RB-2、⑦加压+倾斜+BAPTA-AM、⑧加压+倾斜+BAPTA-AM+EGTA；（4）分别采用MTT法测定细胞活性、逆转录聚合酶链反应（RT-PCR）检测各组黏蛋白（MUC）5ACmRNA表达水平、酶联免疫反应（ELISA）法检测细胞培养上清液中MUC5AC含量、高效液相色谱（HPLC）法检测培养液中ATP释放量、倒置荧光显微镜观察细胞内Ca²⁺浓度变化。结果：（1）加压+倾斜组细胞MUC5ACmRNA相对含量、培养上清液中ATP释放量和MUC5AC蛋白分泌量分别为：（11.8±0.01）、（7.41±0.45）μmol/g、（0.77±0.26），显著高于单纯倾斜组的（6.6±0.01）、（2.76±0.47）μmol/g、（0.25±0.01）及对照组的（3.4±0.01）、（0.00±0.01）μmol/g、（0.02±0.01）（均P<0.05）。（2）RB-2、EGTA+BAPTA-AM处理后的加压+倾斜组细胞的MUC5ACmRNA相对含量分别为：（10.5±0.03）、（11.9±0.11），与加压+倾斜组（11.80±0.01）相比抑制作用不显著（P>0.05），但显著高于对照组的（3.40±0.01）（P<0.05）。（3）RB-2、EGTA+BAPTA-AM处理后的加压+倾斜组细胞培养上清液中MUC5AC蛋白含量分别为（0.07±0.05）,（0.08±0.05）,较加压+倾斜组（0.74±0.27）显著降低（均P<0.05）。同时，与对照组（0.02±0.01）相比，加压+倾斜组能显著增加人气道上皮细胞培养上清液中MUC5AC蛋白的含量（P<0.05）；（4）RB-2、EGTA+BAPTA-AM处理后的加压+倾斜组细胞培养上清液中ATP释放量分别为：（0.05±0.02）μmol/g、（0.08±0.02）μmol/g，较加压+倾斜组[（7.41±0.45）μmol/g]显著降低（均P<0.05）。同时，与对照组[（0.00±0.01）μmol/g]相比，加压+倾斜能明显提升细胞培养上清中ATP的含量（P<0.05）；（5）培养板倾斜角度最大时，胞内Ca²⁺浓度达高峰，倾斜组胞内Ca²⁺浓度峰明显高于对照组，加压+倾斜组内Ca²⁺浓度峰明显高于倾斜组；给予BAPTA-AM及RB-2预处理后胞内Ca²⁺浓度峰明显降低，而EGTA预处理后Ca²⁺浓度峰无明显变化。结论：（1）机械通气可以显著提高气道黏膜上皮MUC5AC的分泌与表达；（2）气道上皮细胞依赖Ca²⁺的ATP过量释放与气道黏膜上皮MUC5AC的高分泌密切相关，但与MUC5ACmRNA表达的关系不密切；（3）该机制中的Ca²⁺几乎全部由胞内存储钙提供。