综述:支气管肺发育不良的演变病理生理学

【字体: 时间:2025年09月26日 来源:PHYSIOLOGICAL REVIEWS 28.7

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  本文系统阐述了早产儿支气管肺发育不良(BPD)的病理机制,涵盖胎盘功能障碍、高氧损伤、机械通气相关性肺损伤(VILI)、营养缺乏及表观遗传调控等多因素交互作用,通过对肺泡-血管单元发育异常的分子通路解析,为靶向治疗提供新视角。

  

病理生理机制的多维交互

支气管肺发育不良(Bronchopulmonary Dysplasia, BPD)作为极早产儿最常见并发症,其本质是未成熟肺部在多种病理性因素作用下的发育程序异常。最新研究表明,胎盘功能障碍引发的胎儿宫内环境异常、出生后高氧暴露、机械通气相关肺损伤(Ventilator-Induced Lung Injury, VILI)、营养支持不足以及血流动力学改变,通过表观基因组(Epigenomic)和基因组层面的交互作用,共同导致肺部结构发育障碍。

细胞与分子层面的通路紊乱

BPD的病理过程涉及多种细胞类型的响应异常,包括肺泡上皮细胞(AECⅡ型)、肺血管内皮细胞、间充质干细胞等。关键信号通路如Wnt/β-catenin、VEGF(Vascular Endothelial Growth Factor)、FGF(Fibroblast Growth Factor)和BMP(Bone Morphogenetic Protein)信号均出现表达时序或空间分布紊乱。高氧环境诱导线粒体氧化应激(ROS过量产生),进一步通过NF-κB和TGF-β/Smad通路促进炎症反应和纤维化进程。

肺部结构与功能的长期影响

病理改变集中表现为肺泡简化(alveolar simplification)、微血管密度降低及气道平滑肌异常增生。此类结构异常直接导致肺力学性能受损,表现为肺顺应性下降、气道阻力增高及气体交换效率降低(如VA/Q比值失调)。近期对婴幼儿肺组织的单细胞RNA测序(scRNA-seq)数据显示,上皮-间质转化(EMT)过程异常与细胞外基质(ECM)重塑密切相关。

临床转化与未来方向

当前研究开始聚焦于表观遗传调控机制(如DNA甲基化、组蛋白修饰)在BPD演进过程中的作用。基于分子分型的个体化干预策略,如靶向抗氧化酶(SOD3、CAT)或线粒体功能调节剂(如SS-31肽),已进入临床前研究阶段。此外,胎盘功能监测与产后营养优化(尤其维生素A、D补充)被证实具有早期干预潜力。

远期健康风险

BPD患儿在儿童期及成年后仍面临持续性肺功能缺陷、运动耐力下降及肺动脉高压(PAH)风险。肺部发育关键期的损伤可能导致“早期起源”的呼吸系统疾病,这一现象凸显了生命早期肺健康管理的长远意义。
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