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急性肺损伤（Acute lung injury,ALI）是兽医临床中常见的一种会严重危及生命的呼吸系统疾病。鉴于其发病率及死亡率极高,发病机制不明确,无法精准治疗的现状,深入研究ALI分子致病机制,开发探索有效治疗药物,是动物呼吸系统疾病防治领域亟待解决的难题。新近研究发现,线粒体损伤是ALI的重要发病机制。然而,线粒体分裂与融合动态失衡介导小鼠ALI的潜在分子机制仍无定论。辅酶Q10（Coenzyme Q10,CoQ10）是一种内源性合成的高度安全的脂溶性化合物,无明显毒副作用,具有强大的抗氧化、抗炎、抗凋亡和肺保护作用等特性,可恢复线粒体代谢酶活性,改善线粒体损伤,故推测CoQ10可通过调控线粒体分裂与融合动态平衡对小鼠ALI起到保护作用。为了探究CoQ10对LPS诱导小鼠ALI的影响及干预机制,课题组先选取126只雄性C57BL/6小鼠,随机分为CON组（100μL玉米油+CON）、CHQ组（50 mg/kg CoQ10+CON）、LPS组（100μL玉米油+LPS）、LDQ组（2 mg/kg CoQ10+LPS）、LMQ组（10 mg/kg CoQ10+LPS）和LHQ组（50 mg/kg CoQ10+LPS）。连续腹腔注射CoQ10或玉米油14 d后,鼻内滴入LPS（50μg/50μL）建立小鼠ALI模型。通过观测小鼠临床症状、肺脏系数、湿干重比（W/D）、BALF炎性细胞和蛋白浓度、肺解剖和显微结构、肺表面活性剂和AQP5含量、肺上皮屏障结构因子表达、炎症因子水平、MPO活性、NLRP3炎症小体表达、氧化应激、细胞凋亡、线粒体结构与功能、线粒体分裂与融合、MKP-1和Nrf2信号通路相关基因和蛋白表达,明确不同剂量CoQ10对LPS诱导小鼠ALI的影响及机制,并筛选出CoQ10的最佳保护剂量。然后,另取126只雄性C57BL/6小鼠,随机分为CON组（100μL玉米油+CON）、LPS组（100μL玉米油+LPS）、LQ组（50 mg/kg CoQ10+LPS）、LS组（100μL玉米油+160 mg/kg Schaftoside+LPS）、LMK组（50 mg/kg CoQ10+4 mg/kg NSC 95397+LPS）和LN组（50 mg/kg CoQ10+2 mg/kg Brusatol+LPS）。连续腹腔注射CoQ10或玉米油14 d,鼻内滴入LPS（50μg/50μL）建立小鼠ALI模型。通过观测MKP-1/Nrf2信号通路相关基因和蛋白表达、线粒体分裂与融合、线粒体结构与功能、细胞凋亡、氧化应激、NLRP3炎症反应、肺上皮屏障结构因子表达、肺表面活性剂和AQP5表达、肺解剖和显微结构、BALF炎性细胞和蛋白浓度、肺脏系数、W/D及小鼠临床症状情况,明确线粒体动力学失衡介导小鼠ALI病理机理及CoQ10干预分子机制。（1）不同剂量CoQ10对ALI小鼠保护作用观察试验结果表明:1)不同剂量CoQ10可逐渐改善ALI小鼠精神沉郁、被毛粗乱和呼吸急促等症状,减少肺脏系数、W/D值、BALF炎性细胞和蛋白浓度,表明CoQ10呈剂量依赖性方式减弱肺水肿、缓解肺上皮和毛细血管内皮通透性,改善小鼠ALI。2)LPS组小鼠肺脏肿胀、颜色苍白,肺泡壁增厚,肺组织出血,炎性细胞浸润,肺泡内形成透明膜。用不同剂量CoQ10处理后,上述现象均被逐渐逆转,表明CoQ10呈剂量依赖性方式改善ALI小鼠肺组织病理学损伤。3)不同剂量CoQ10可逐渐逆转LPS诱导的肺表面活性剂和AQP5及肺上皮紧密连接结构因子m RNA表达、紧密连接结构因子定性表达、β-catenin与E-cadherin共定位及蛋白表达的减少,表明CoQ10呈剂量依赖性方式改善ALI小鼠肺上皮屏障结构与功能损伤。4)不同剂量CoQ10可逐渐降低ALI小鼠肺组织及血清中TNF-α、IL-6、IL-1β和IL-18浓度,抑制炎症因子m RNA和蛋白表达,减弱MPO活性、NLRP3炎症小体m RNA和蛋白表达及NLRP3与线粒体共定位,表明CoQ10呈剂量依赖性方式减弱ALI小鼠肺脏NLRP3炎症反应。5)不同剂量CoQ10可逐渐降低ALI小鼠肺组织MDA和ROS含量,增强SOD和CAT活性,提高GSH水平,表明CoQ10可抑制ALI小鼠氧化应激。6)不同剂量CoQ10可逐渐减少ALI小鼠肺TUNEL阳性细胞、抑制Bax、Bax/Bcl-2、Cyt-c、Caspase-9和Caspase-3 m RNA及蛋白表达,促进Bcl-2 m RNA和蛋白表达,阻止Bax与线粒体共定位,表明CoQ10以剂量依赖性方式改善ALI小鼠肺脏线粒体细胞凋亡。7)LPS组小鼠肺脏细胞板层小体空泡化,平行层消失,线粒体肿胀破裂,线粒体嵴溶解消失,存在大量线粒体鬼影,细胞核固缩浓染,核膜断裂,线粒体膜电位、复合物Ⅰ—Ⅳ活性及ATP含量下降,mt DNA和mt ROS水平升高。不同剂量CoQ10均可逐渐逆转上述现象,表明CoQ10呈剂量依赖性方式改善ALI小鼠线粒体结构与功能损伤。8)CoQ10可抑制ALI小鼠肺组织P-Drp1（ser 616）蛋白表达、Fis1基因和蛋白表达、及Drp1和Fis1与线粒体共定位,促进OPA1、Mfn1、Mfn2基因和蛋白表达,表明CoQ10保护小鼠ALI可能与其抑制线粒体分裂,促进线粒体融合有关。9)CoQ10可促进ALI小鼠肺组织MKP-1、Nrf2、HO-1和NQO1 m RNA与蛋白表达,表明CoQ10保护小鼠ALI可能与激活MKP-1和Nrf2信号通路有关。（2）CoQ10保护ALI小鼠相关机制研究试验结果表明:1)CoQ10和Drp1抑制剂逆转了LPS诱导的小鼠肺组织MKP-1、Nrf2、HO-1和NQO1 m RNA及蛋白表达,MKP-1抑制剂阻断了CoQ10对MKP-1和Nrf2的作用。Nrf2抑制剂减弱了Nrf2、HO-1和NQO1 m RNA及蛋白表达,对MKP-1 m RNA和蛋白表达没有影响,表明CoQ10通过上调MKP-1,进而激活Nrf2信号通路,对ALI小鼠起到保护作用。2)CoQ10和Drp1抑制剂逆转了LPS诱导的小鼠肺组织P-Drp1（ser 616）蛋白表达、Fis1基因和蛋白表达、及Drp1和Fis1与线粒体共定位的增加,OPA1、Mfn1和Mfn2基因和蛋白表达的减少,MKP-1和Nrf2抑制剂均阻断了CoQ10对线粒体分裂融合的调控作用,表明CoQ10通过激活MKP-1/Nrf2信号通路,抑制线粒体分裂,促进线粒体融合。3)CoQ10和Drp1抑制剂逆转了LPS诱导的小鼠肺细胞板层小体空泡化,线粒体肿胀,嵴溶解消失,细胞核固缩浓染,核膜断裂,线粒体膜电位、复合物Ⅰ—Ⅳ活性及ATP含量下降,及mt DNA和mt ROS水平升高。MKP-1和Nrf2抑制剂均阻断了CoQ10对线粒体的保护作用,表明CoQ10通过激活MKP-1/Nrf2信号通路,抑制线粒体分裂,改善ALI小鼠线粒体结构和功能损伤。4)CoQ10和Drp1抑制剂逆转了LPS诱导的小鼠肺TUNEL阳性细胞和Bax、Bax/Bcl-2、Cytc、Caspase-9和Caspase-3 m RNA及蛋白表达增多,Bcl-2 m RNA和蛋白表达减少。MKP-1和Nrf2抑制剂均阻断了CoQ10抗凋亡作用,表明CoQ10通过激活MKP-1/Nrf2信号通路,抑制线粒体分裂,减弱ALI小鼠肺脏线粒体细胞凋亡。5)CoQ10和Drp1抑制剂均降低了ALI小鼠肺组织MDA和ROS含量,增强了SOD和CAT活性,提高了GSH水平。MKP-1和Nrf2抑制剂均阻断了CoQ10抗氧化作用,表明CoQ10通过激活MKP-1/Nrf2信号通路,抑制线粒体分裂,减弱ALI小鼠肺脏氧化应激。6)CoQ10和Drp1抑制剂降低了ALI小鼠肺组织和血清中TNF-α、IL-6、IL-1β和IL-18水平,抑制了炎症因子m RNA和蛋白表达,减弱了MPO活性、NLRP3炎症小体m RNA和蛋白表达及NLRP3与线粒体共定位,MKP-1和Nrf2抑制剂均阻断了CoQ10抗炎作用,表明CoQ10通过激活MKP-1/Nrf2信号通路,抑制线粒体分裂,减弱ALI小鼠肺脏炎症反应。7)CoQ10和Drp1抑制剂均增加了肺表面活性剂和AQP5及肺上皮紧密连接结构因子m RNA表达、紧密连接结构因子定性表达、β-catenin与E-cadherin共定位及蛋白表达。MKP-1和Nrf2抑制剂均逆转了上述现象,表明CoQ10通过激活MKP-1/Nrf2信号通路,抑制线粒体分裂,改善ALI小鼠肺上皮屏障结构与功能损伤。8)CoQ10和Drp1抑制剂改善了LPS诱导的小鼠肺脏解剖学和组织学损伤,MKP-1和Nrf2抑制剂均逆转了CoQ10的肺组织保护作用,表明CoQ10通过激活MKP-1/Nrf2信号通路,抑制线粒体分裂,改善ALI小鼠肺组织病理学损伤。9)CoQ10和Drp1抑制剂改善了LPS诱导的小鼠精神沉郁、被毛粗乱和呼吸急促等症状,肺脏系数、W/D值及BALF炎性细胞和蛋白浓度等减少,MKP-1和Nrf2抑制剂均逆转了上述现象,表明CoQ10通过激活MKP-1/Nrf2信号通路,抑制线粒体分裂,减弱肺水肿、缓解肺上皮和毛细血管内皮通透性,改善小鼠ALI。综上所述,LPS主要通过诱导线粒体分裂与融合动态失衡,损害线粒体结构与功能,引发线粒体内源性细胞凋亡、氧化应激和NLRP3炎症反应,破坏肺上皮屏障结构,诱发小鼠ALI。CoQ10以剂量依赖性方式激活MKP-1/Nrf2信号通路,增加HO-1和NQO1表达,抑制Drp1 616位点磷酸化,阻断线粒体分裂,驱动线粒体融合,缓解线粒体结构与功能损伤,减少细胞凋亡、氧化应激和NLRP3炎症反应,促使肺上皮屏障结构重塑及肺表面活性剂和AQP5的产生,减弱肺水肿及肺组织损伤,改善小鼠ALI,且CoQ10最佳保护剂量为50 mg/kg。