实验性婴儿呼吸窘迫综合征中的自主神经系统与肺部相互作用：NPY调节暴露于氧化应激的新生小鼠的免疫反应、肺泡生长及血管肌肉化过程

《Respiratory Research》：The autonomic nervous system-lung interface in experimental BPD: NPY modulates immune response, alveolar growth and vascular muscularizationin neonatal mice exposed to oxidative stress

　　

摘要

氧气补充会引发炎症，干扰早产儿肺泡和微血管的生长，进而导致支气管肺发育不良（BPD）。自主神经系统在肺组织的稳态维持与修复中起着关键作用。交感神经的共神经递质神经肽Y在调节自主神经系统与器官之间的相互作用以及发挥免疫调节功能方面起着核心作用。本研究探讨了交感神经系统信号传导以及神经肽Y在基于高氧环境的BPD模型中的作用。为此，我们将新生期的野生型小鼠和神经肽Y基因敲除小鼠从出生到出生后14天分别置于85%氧气环境或21%氧气环境中。长期高氧环境使野生型小鼠肺组织中的交感神经特异性酶酪氨酸羟化酶蛋白含量增加了7倍，而神经肽Y的mRNA含量则增加了40倍以上。通过对肺组织进行单细胞RNA测序分析，发现与处于21%氧气环境中的小鼠相比，处于85%氧气环境中的野生型小鼠肺泡巨噬细胞中的神经肽Y表达水平更高。相反，神经肽Y基因敲除且处于85%氧气环境中的小鼠，其酪氨酸羟化酶含量低于处于相同氧气环境中的野生型小鼠，这说明其交感神经相关的信号传导减弱。定量组织形态学分析显示，神经肽Y基因敲除且处于85%氧气环境中的小鼠，其肺泡生长停滞和隔膜增厚现象更为严重，而血管肌化以及血管平滑肌细胞的增殖程度则低于处于相同氧气环境中的野生型小鼠。此外，尽管神经肽Y基因敲除且处于85%氧气环境中的小鼠肺组织中Il6和Il1b的表达水平分别比野生型小鼠高20倍和4倍，但它们仍能免于高氧环境引发的CD68阳性巨噬细胞的聚集。综上所述，我们的研究结果表明，神经肽Y在新生儿肺组织对高氧的反应中具有双重作用：既能维持肺泡结构，又会促进免疫细胞的募集以及血管肌化，这凸显了自主神经系统与肺组织之间相互作用在肺组织成熟与损伤过程中的重要性。