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背景及目的慢性阻塞性肺疾病(慢阻肺)小鼠肺泡巨噬细胞(AM)吞噬功能是降低的,且这种吞噬功能的降低与AM细胞骨架的异常重排有关;磷脂酰肌醇3-激酶d(PI3Kδ)属脂质激酶,其可通过特异性负性调控Ras同源基因家族成员A(RhoA)而影响细胞骨架排列,然而PI3Kδ通过调控RhoA影响细胞骨架排列与慢阻肺AM吞噬功能低下的关系鲜见报道,故本研究以慢阻肺小鼠AM为研究对象,探讨PI3Kδ-RhoA通路在慢阻肺小鼠AM吞噬功能障碍中的作用。方法40只SPF级8周龄雄性BALB/c小鼠,其中20只小鼠采用单纯香烟烟雾暴露90天建立慢阻肺模型,对照组20只,造模结束后采用无创小鼠肺功能测量仪测定各组小鼠肺功能,用吸气峰流速(PIF)、呼气峰流速(PEF)和呼出50%潮气量时的流速(EF50)表示;颈椎脱臼法处死小鼠,取肺组织行HE染色,观察其病理学改变;不连续密度梯度离心法分离AM,并将其分为健康对照组、慢阻肺组、健康IC87114(PI3Kδ抑制剂)组、慢阻肺IC87114组。噻唑兰比色法(MTT)确定IC87114的最佳作用浓度和时间,健康IC87114组和慢阻肺IC87114组AM培养基中加入终浓度为1 nmol/L IC87114干预24h;流式细胞术测AM吞噬异硫氰酸荧光素标记的大肠杆菌(FITC-E.coli)的能力,用平均荧光强度(MFI)和吞噬FITC-E.coli阳性细胞百分比(吞噬%)表示;实时荧光定量聚合酶链反应(RT-PCR)法测定AM PI3Kδ及RhoA mRNA表达;蛋白印记(Western Blot)法测定AM PI3Kδ及RhoA蛋白的表达;小G蛋白活性(G-LISA)试剂盒检测AM RhoA活性;激光扫描共聚焦荧光显微镜观察AM细胞骨架形态学的变化。结果(1)小鼠肺功能及肺组织病理学改变:慢阻肺组PIF、PEF、EF50(7.06±0.52、4.24±0.29、3.27±0.36)明显低于健康对照组(10.37±0.76、7.13±0.41、5.04±0.47)(均P<0.01)。病理学改变:慢阻肺模型小鼠肺泡数目显著减少,肺泡腔扩大、融合成较大的囊腔,呈明显肺气肿改变,同时伴有大量炎性细胞浸润,而健康对照组小鼠肺组织未见明显上述病理学改变。(2)AM吞噬能力检测:慢阻肺组AM MFI和吞噬%:[4 512±517、(32.19±4.57)%]显著低于健康对照组[9 857±1042、(68.53±2.88)%](均P<0.01);慢阻肺IC87114组[6894±472、(50.63±2.12)%]较慢阻肺组显著升高(均P<0.01);健康IC87114组[10097±897、(70.99±3.86)%]较健康对照组差异无统计学意义。(3)AM PI3KδmRNA和蛋白的表达:慢阻肺组(3.41±0.54、0.84±0.08)较健康对照组(1.00±0.00、0.57±0.07)显著增加(均P<0.01);慢阻肺IC87114组(1.52±0.28、0.66±0.13)较慢阻肺组显著降低(均P<0.01);健康IC87114组(0.74±0.07、0.50±0.10)与健康对照组差异无统计学意义。(4)AM RhoA mRNA和蛋白的表达:慢阻肺组(0.70±0.07、0.41±0.10)较健康对照组(1.00±0.00、0.56±0.09)显著降低(均P<0.01);慢阻肺IC87114组(0.91±0.08、0.48±0.06)较慢阻肺组显著增高(P<0.01或P<0.05);健康IC87114组RhoA mRNA的表达(1.07±0.10)较健康对照组有所增加(P<0.05),RhoA的蛋白表达(0.55±0.05)与健康对照组相比无统计学差异。(5)AM RhoA活性:慢阻肺组RhoA活性(0.70±0.06)较健康对照组(1.19±0.09)显著降低(P<0.01);慢阻肺IC87114组RhoA活性(0.86±0.06)较慢阻肺组显著增加(P<0.01);健康IC87114组(1.25±0.05)与健康对照组相比无统计学差异。(6)AM细胞骨架变化:健康对照组和健康IC87114组AM变形明显,伸出密集且较长的丝状伪足,吞噬FITC-E.coli较多,慢阻肺组AM形态几乎无变化,呈圆形或卵圆形,伪足伸出短小或缺失,吞噬FITC-E.coli较少;慢阻肺IC87114组可见AM变形增多,有伪足伸出,吞噬FITC-E.coli有所增加。(7)相关性分析:各组小鼠AM PI3KδmRNA、蛋白表达与RhoA mRNA、蛋白表达及活性均呈负相关(P<0.01);各组小鼠PI3KδmRNA及蛋白表达与AM吞噬FITC-E.coli的MFI均呈负相关(P<0.01或P<0.05),各组小鼠AM RhoA mRNA、蛋白及活性与AM吞噬FITC-E.coli的MFI均呈正相关(P<0.01或P<0.05)。结论单纯香烟烟雾暴露法可建立小鼠慢阻肺模型;慢阻肺小鼠AM吞噬功能降低,细胞骨架异常重排;PI3Kδ特异性调控RhoA,且两者呈负相关;慢阻肺小鼠AM PI3Kδ过度活化致RhoA活性降低从而使AM细胞骨架异常重排与其吞噬功能低下有关;PI3Kδ抑制剂IC87114抑制慢阻肺小鼠AM PI3Kδ活化,使RhoA活性改善,部分恢复慢阻肺AM吞噬功能。