探讨Ras相关C3肉毒素底物1/丝裂素活化蛋白激酶/细胞外信号调节激酶（Rac1/MAPK/ERK）信号通路在大鼠呼吸机相关性肺损伤（VILI）中的作用及其机制。
方法将30只SD大鼠按随机数字表法分为自主呼吸组、正常潮气量（VT）组和大VT组，每组10只。自主呼吸组大鼠保留自主呼吸；正常VT组和大VT组大鼠均行气管切开后气管插管，双肺分别给予6 mL/kg和40 mL/kg VT的机械通气并维持麻醉。通气4 h后处死大鼠取心脏血、支气管肺泡灌洗液（BALF）和肺组织。采用酶联免疫吸附试验（ELISA）测定血清和BALF中白细胞介素（IL-1β、IL-6）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、髓过氧化物酶（MPO）及巨噬细胞炎症因子-2（MIP-2）水平。测定肺组织湿/干重比值（W/D）；苏木素-伊红（HE）染色后，光镜下观察肺组织病理学改变，并进行病理学评分；透射电镜下观察Ⅱ型肺泡上皮细胞（AECⅡ）超微结构改变；采用免疫组化法检测肺组织磷酸化细胞外信号调节激酶（p-ERK）阳性表达，采用免疫荧光技术检测肺组织Rac1和F-肌动蛋白（F-actin）的阳性表达；采用实时荧光定量反转录-聚合酶链反应（RT-qPCR）检测肺组织ERK及Rac1的mRNA表达；采用蛋白质免疫印迹试验（Western Blot）检测肺组织Rac1、p-ERK及F-actin的蛋白表达。
结果①与自主呼吸组比较，机械通气两组肺W/D比值均明显升高，以大VT组升高更为显著（6.64±0.88比1.79±0.36，P<0.01）。②自主呼吸组肺组织及AECⅡ超微结构无明显病理学改变。正常VT组肺组织有轻微水肿及少量炎性细胞浸润；AECⅡ板层小体较少，细胞膜绒毛分布欠均匀。大VT组肺组织明显水肿，肺间隔增宽，肺泡充血，伴有大量炎性细胞浸润，肺泡结构紊乱；AECⅡ形态不规则，核固缩明显，胞质中板层小体数量减少且分布不均。大VT组肺组织病理学评分明显高于自主呼吸组和正常VT组（分：12.00±2.00比6.00±1.51、8.50±0.93，均P<0.01）。③与自主呼吸组比较，机械通气两组血清及BALF中IL-1β、IL-6、TNF-α、MPO、MIP-2水平均明显升高，以大VT组升高更为显著〔血清IL-1β（ng/L）：104.2±15.1比20.3±8.3，IL-6（ng/L）：46.6±11.5比22.7±7.5，TNF-α（ng/L）：39.4±6.5比5.4±1.9，MPO（ng/L）：0.66±0.24比0.06±0.03，MIP-2（ng/L）：109.2±25.8比22.8±8.4；BALF中IL-1β（ng/L）：121.5±25.6比24.0±7.5，IL-6（ng/L）：136.7±32.7比31.4±10.5，TNF-α（ng/L）：98.0±14.8比10.1±2.6，MPO（ng/L）：0.80±0.31比0.08±0.04，MIP-2（ng/L）：144.4±28.9比41.2±20.7；均P<0.01〕。④自主呼吸组仅有极少量p-ERK、Rac1和F-actin阳性表达；正常VT组阳性表达有所增加；大VT组p-ERK阳性表达明显增加，Rac1、F-actin分别分布于细胞膜和细胞质，阳性表达进一步增强。⑤大VT组ERK、Rac1基因和p-ERK、Rac1、F-actin蛋白表达量明显高于自主呼吸组和正常VT组〔ERK mRNA（2-ΔΔCt）：8.23±2.83比1、3.02±1.38，p-ERK蛋白（灰度值）：1.15±0.36比0.61±0.23、0.88±0.22；Rac1 mRNA（2-ΔΔCt）：4.45±2.26比1、1.22±0.39，Rac1蛋白（灰度值）：0.91±0.16比0.48±0.11、0.55±0.10；F-actin蛋白（灰度值）：0.70±0.09比0.49±0.08、0.55±0.04；均P<0.01〕。
结论VILI模型大鼠肺组织F-actin表达明显上调，AECⅡ骨架重构和细胞膜通透性改变，推测F-actin可能通过激活Rac1/MAPK/ERK信号通路加重VILI。