引用本文： 周玲玲, 夏國際, 羅萍, 潘燁. 促紅細胞生成素對急性肺損傷保護作用機制的研究進展. 中國呼吸與危重監護雜志, 2018, 17(1): 105-108. doi: 10.7507/1671-6205.201704016 復制
急性肺損傷（acute lung injury，ALI）/急性呼吸窘迫綜合征（acute respiratory distress syndrome，ARDS）是各種肺內、肺外致病因素導致的急性彌漫性肺損傷。其主要病理特征為肺血管通透性增高，肺泡腔滲出富含蛋白質的液體，肺水腫及透明膜的形成；臨床上表現為頑固性低氧血癥和呼吸窘迫；影像學上表現為雙肺滲出性病變。ALI/ARDS 的發病率和死亡率逐年升高[1]，發病機制尚未完全闡明。可能的發病機制主要包括炎癥反應、水通道蛋白的表達下降、凝血/纖溶系統失衡、細胞凋亡、自噬與焦亡等。對于 ALI/ARDS 目前尚無特效的治療方法及藥物，但研究發現促紅細胞生成素（erythropoietin，EPO）作為一種多功能的內源性調節因子對多種組織器官損傷有一定的細胞保護作用，比如腦、心、肝、腎[2-6]及肺組織[7]。近年來 EPO 成為治療 ALI 的研究熱點，本文綜述 EPO 治療 ALI 作用機制的相關研究，以期探討 EPO 作為 ALI 治療藥物的潛在作用，并為以后的相關研究提供線索。
1 EPO 的功能特點
EPO 是一種分子量為 30.4 kDa 的糖蛋白，具有疏水性、穩定性，且不受 pH 值變化影響的特點。它主要作用于骨髓中的紅細胞，促進其增值、分化、成熟及釋放，恢復紅系祖細胞的造血能力。近年來越來越多的實驗研究表明 EPO 可發揮更多更復雜的作用，如抗炎、抗氧化、抗凋亡、阻止一氧化氮（NO）損傷等[8]。此外，只有大劑量攝入 EPO 才能表現出其保護作用，并且在一定范圍內隨著劑量的增加，EPO 對器官的保護作用呈正相關性增加。在一項缺血再灌注導致的肺損傷實驗中，EPO 攝入量 3 kU/kg 是一個最佳選擇[9]。內毒素致小鼠休克的實驗涉及到了 EPO 最佳攝入時間的問題，在注射脂多糖（lipopolysaccharides，LPS）后 30 min、1 h、2 h 攝入 EPO 是可以起效的，而注射前 1 h、注射后 3、4 及 16 h 是無效的[10]。
但是 EPO 作為一種功能性細胞因子，長期使用可能會對骨髓造血系統造成過度的刺激，產生諸多不良反應，比如紅細胞增多癥、高血壓及血栓形成等。有研究發現 EPO 衍生物——氨甲酰化促紅細胞生成素（carbamylation erythropoietin，C-EPO）不表現任何促紅細胞生成活性，但其組織保護作用卻與 EPO 大致相同[11]。
研究發現 EPO 作用于骨髓發揮促紅細胞生成活性是由 EPO 同型二聚體受體［（EPOR）2］介導的[12]。在非造血系統，如大腦、心臟、肺、肝臟、腎臟、血管內皮等，同樣發現有 EPOR 的表達[13]。Ravikumar 等[14]研究表明，通過攝入納米顆粒狀 EPOR cDNA 可以提高肺部 EPOR 的表達而達到保護高氧所致肺損傷的作用。
2 EPO 對于 ALI 的保護作用機制
2.1 抑制炎癥反應
ALI 的本質為炎癥反應失衡，引發彌漫性肺泡及肺血管內皮細胞損傷、肺組織水腫及肺不張等[15]。ALI 會誘導機體產生大量促炎癥因子，主要包括白細胞介素-1（IL-1）、IL-6、IL-8、IL-12 和腫瘤壞死因子-α（TNF-α），這些促炎癥因子會產生毒性作用：促進多種細胞的凋亡（包括肺泡上皮細胞），增加毛細血管的通透性，破壞細胞間的緊密連接[16]。因此，抑制炎癥作用是保護 ALI 的一條重要路徑。以下將從炎癥細胞及炎癥因子兩方面闡述 EPO 對 ALI 的炎癥抑制作用。
EPO 的應用明顯降低了炎癥參數，通過抑制多型核白細胞的聚集，降低循環中的促炎癥因子水平，保護微血管細胞內皮完整性，減少氧化壓力相關的脂質過氧化反應[17]。ALI 時，肺組織中的巨噬細胞可分泌多種促炎癥因子，其中就包括 TNF-α、IL-6、IL-1β 及 IL-10，從而加重 ALI，因此巨噬細胞在 ALI 中起到很重要的作用。實驗證明了 EPO 提取相關肽可以降低 ALI 中的 TNF-α、IL-6、IL-1β 及 IL-10，從而可以推測 EPO 提取相關肽是通過抑制巨噬細胞的產生而實現對 ALI 的保護作用[16]。此外，肥大細胞也參與肺部炎癥，而 EPO 可以減少肺組織中的肥大細胞數量從而起到對 ALI 的保護作用[18]。
還有一些研究則表明 EPO 可以從相關炎癥因子的抑制方面達到抗炎的作用[19]。比如，一項高氧致肺損傷的研究顯示高氧暴露后單核細胞趨化因子-1（MCP-1）表達明顯增加，而 EPO 在此炎癥反應中可以抑制 MCP-1 蛋白的表達，從而抑制肺組織炎性細胞浸潤，減輕肺損傷[20]。此外，EPO 還可以通過抑制核因子-κB（NF-κB）的活性而抑制 TNF-α 和 IL-1β，從而減弱肺部炎癥[19, 21-22]。EPO 還可以通過抑制系統或局部 TNF-α 及基質金屬蛋白酶-9 起到抗炎作用，從而減輕缺血再灌注導致的 ALI[9]。
以上各項研究均表明 EPO 可以通過各種途徑實現對肺損傷炎癥的抑制從而達到對 ALI 的保護作用。
2.2 改善屏障功能
ALI 中，炎癥細胞通過釋放各種炎癥介質而引起靶細胞損害，表現為毛細血管內皮細胞和肺上皮細胞損傷，肺微血管通透性增高和微血栓形成，大量富含蛋白質和纖維蛋白的液體滲出至肺間質和肺泡，形成非心源性肺水腫，透明膜形成，進一步導致肺纖維化[1]。因此，對肺上皮細胞和血管內皮細胞的保護作用是另外一條重要途徑。
研究發現 EPO 是一種強有力的促血管生成因子[23]。韓新鵬等[24]研究表明，EPO 可以通過抑制炎癥反應及保護血管實現對 ALI 肺組織的保護作用。而其他一些研究則具體闡述了 EPO 對肺損傷相關血管的保護作用。比如，Heitrich 等[25]研究表明，EPO 增強 EPOR 和人血管內皮生長因子受體 2（VEGF-R2）的表達，從而促進血管和內皮細胞生長，以此減輕肺透明膜的生成、組織及肺泡出血以及間質性肺炎。進一步的研究則表明，重組人促紅細胞生成素（rhEPO）誘導 CD34+ 細胞遷移至缺血缺氧組織，并且通過 PI3K/Akt 信號通路上調 VEGF-R2 及 VEGF mRNA 的水平，從而促進新血管的生成，以達到對肺損傷的保護作用[26]。此外，EPO 可促進內皮祖細胞增殖，降低細胞凋亡率，促進移植內皮祖細胞（endothelial progenitor cells，EPCs）修復肺血管內皮細胞，并改善 EPCs 的治療效果，通過 PI3K/Akt 途徑達到對 EPCs 的促增殖和保護作用，并且可以誘導 VEGF、內皮型一氧化氮合酶（endothelial nitric oxide synthase，eNOS）、基質細胞衍生因子-1α（stromal cell-derived factor 1α，SDF-1α）的增加[27]。另一項研究表明，EPO 首先上調表皮生長因子樣結構域 7 基因（EGFL7）的表達，增加表達的 EGFL7 通過降低 Bax 表達增加 Bcl-2 表達，從而達到抗肺內皮細胞凋亡的作用，最后在它們的共同作用下起到促進肺血管生成的作用[7]。
2.3 抗凋亡作用
細胞壞死與凋亡在 ALI 炎癥的發生、微血栓的形成以及生物化學改變中起重要作用，因此抗凋亡成為保護作用的又一條重要途徑。Bcl-2 家族在細胞凋亡調控中有重要的作用，分為抑制凋亡和促進凋亡蛋白兩大類，Bax 及 Bcl-2 分別是 Bcl-2 家族中最主要的抑制凋亡和促進凋亡蛋白。劉慶輝等[28]研究發現，rhEPO 可以調控 Bax 與 Bcl-2 的比例，從而達到抗凋亡作用。一項高氧致新生大鼠肺損傷的研究進一步表明，高氧致肺損傷時主要的凋亡細胞為肺泡上皮細胞、小氣道上皮細胞、血管內皮細胞，加用 rhEPO 處理后細胞凋亡指數下降，表明 rhEPO 可以減少細胞凋亡。此外，rhEPO 處理的小鼠肺中 p-JNK 比單獨高氧處理組有所減少，而 JNK 蛋白激酶是促進細胞凋亡的，提示 rhEPO 通過作用于 JNK 而起抗細胞凋亡作用[29]。進一步的實驗明確表明，EPO 保護的是肺泡上皮細胞，如 MacRedmond 等[30]的 LPS 誘導的 ALI 細胞模型實驗即證明了以下幾點：（1）EPO 抑制 Fas 介導的肺泡上皮細胞凋亡；（2）通過 EPO-EPOR 相互作用介導抗凋亡作用；（3）通過上調 Bcl-xl/Bax 的表達比例起抗凋亡作用；（4）直接保護上皮細胞免受中性粒細胞介導的凋亡。同樣的，金曉盛等[31]的研究表明，EPO 后處理對缺血再灌注引起的肺損傷具有保護作用，與其抑制 JNK 信號轉導通路的激活、上調凋亡抑制因子 Bcl-2 的表達、下調促凋亡基因 Bax 的表達、提高 Bcl-2/Bax 比值從而抑制細胞凋亡有關。此外，Wu 等[9]關于 EPO 對缺血再灌注所致的 ALI 的保護作用的研究直接觀察到 EPO 作用后凋亡細胞減少。Ji 等[19]在關于海水淹溺所致肺損傷的研究中發現，EPO 作用后與細胞凋亡密切相關的半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶 3（Caspase-3）表達下降，表明了 EPO 的抗凋亡作用，從而發揮對于 ALI 的保護作用。不僅如此，該研究表明 EPO 可以下調肺部促炎性細胞因子（包括 NF-κB p65、TNF-α、IL-1β），降低丙二醛（MDA）、髓過氧化物酶（MPO）活性（氧化應激）。
2.4 抗氧化作用
研究表明，NO 過量生成產生的細胞毒性效應主要由 ONOO– 介導[32]。ONOO– 作為一種強氧化劑，具有極強的細胞毒性，可啟動脂質過氧化反應；氧化蛋白質巰基和硝基化蛋白質的酪氨酸殘基；抑制線粒體呼吸和膜泵的功能；使 DNA 鏈斷裂，繼而激活多聚聚合酶，并引起細胞能量耗竭。Kakavass 等[33]的研究表明 EPO 可以下調 iNOS 表達，減少 NO 和 ONOO– 的生成，從而減輕大鼠內毒素性 ALI。如前所述 ONOO– 是一種強氧化劑，具有極強的細胞毒性，既然 EPO 可以減少 ONOO– 產生，那么就可以推測 EPO 對于內毒素所致的大鼠 ALI 保護作用機制與抗氧化有關。
還有研究發現肺挫傷組織中的 EPO 濃度高于正常肺組織，受損肺組織病理（淤血、出血、炎癥、間質水腫、肺泡塌陷等情況）以及觀察的相關組織表達物［MDA、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）、過氧化氫酶］均證實，EPO 可以降低損傷肺組織的氧化應激，從而起到對肺組織的保護作用[34]。進一步的研究證實，ALI 時組織細胞內的谷胱甘肽過氧化物酶（glutathione peroxidase，GPx）和 SOD 下降，導致活性氧 (reactive oxygen species，ROS）增多，從而造成細胞損傷；EPO 可加強細胞的抗氧化系統（即保持組織中的 GPx 和 SOD 的水平）[31-35]。Ji 等[19]關于海水淹溺所致肺損傷的研究也證實 EPO 降低了 MDA、MPO 活性（氧化應激）。
3 總結及展望
一項 EPO 作用于神經細胞的研究表明，EPO 可以通過以下途徑產生對神經細胞的神經保護作用：（1）激活 AMPK/m-TOR 自噬信號通路；（2）增加自噬相關蛋白同源蛋白 ULK 的表達；（3）參與自噬體形成基因 Beclin 1 的上調；（4）降低 ROS（受損線粒體釋放）的產生；（5）降低 α-突觸核蛋白（異常蛋白）的產生；（6）上調 LC3 的表達（自噬早期形成標志）；（7）抑制細胞凋亡作用產生等[36]。其機制主要是與增強細胞自噬作用有關，那么 EPO 對于 ALI 的保護作用是否也存在對細胞自噬的增強呢？這些有待于進一步的實驗加以探討。還有研究表明，間充質干細胞聯合 EPO 可通過抑制 TGF-β1 信號通路來修復低氧導致的肺泡低通氣性肺損傷[37]。Li 等[38]的研究表明 EPO 通過 Erk1/2-Nrf2/Bach1 信號通路達到減輕細胞焦亡及細胞凋亡以實現對大腦神經元的保護作用。EPO 的以上作用機制都是我們可以研究及探討的，這為我們的下一步研究提供了新的思路。
綜上所述，在動物模型中，EPO 對 ALI 的保護作用是很明確的。它不是一種只具備單一作用的物質，它可以通過調節炎癥、血管生成、細胞凋亡及過氧化反應的信號通路而起到對受損肺組織的保護作用。但是，仍然需要更多的實驗及臨床研究來證明及闡明 EPO 的細胞保護作用機制。此外，進一步研究有關 EPO 的用藥安全劑量以及用藥時間窗，以便將 EPO 的不良反應降到最低也是很有必要的。唯有如此，才能更好地發揮 EPO 的作用。
急性肺損傷（acute lung injury，ALI）/急性呼吸窘迫綜合征（acute respiratory distress syndrome，ARDS）是各種肺內、肺外致病因素導致的急性彌漫性肺損傷。其主要病理特征為肺血管通透性增高，肺泡腔滲出富含蛋白質的液體，肺水腫及透明膜的形成；臨床上表現為頑固性低氧血癥和呼吸窘迫；影像學上表現為雙肺滲出性病變。ALI/ARDS 的發病率和死亡率逐年升高[1]，發病機制尚未完全闡明。可能的發病機制主要包括炎癥反應、水通道蛋白的表達下降、凝血/纖溶系統失衡、細胞凋亡、自噬與焦亡等。對于 ALI/ARDS 目前尚無特效的治療方法及藥物，但研究發現促紅細胞生成素（erythropoietin，EPO）作為一種多功能的內源性調節因子對多種組織器官損傷有一定的細胞保護作用，比如腦、心、肝、腎[2-6]及肺組織[7]。近年來 EPO 成為治療 ALI 的研究熱點，本文綜述 EPO 治療 ALI 作用機制的相關研究，以期探討 EPO 作為 ALI 治療藥物的潛在作用，并為以后的相關研究提供線索。
1 EPO 的功能特點
EPO 是一種分子量為 30.4 kDa 的糖蛋白，具有疏水性、穩定性，且不受 pH 值變化影響的特點。它主要作用于骨髓中的紅細胞，促進其增值、分化、成熟及釋放，恢復紅系祖細胞的造血能力。近年來越來越多的實驗研究表明 EPO 可發揮更多更復雜的作用，如抗炎、抗氧化、抗凋亡、阻止一氧化氮（NO）損傷等[8]。此外，只有大劑量攝入 EPO 才能表現出其保護作用，并且在一定范圍內隨著劑量的增加，EPO 對器官的保護作用呈正相關性增加。在一項缺血再灌注導致的肺損傷實驗中，EPO 攝入量 3 kU/kg 是一個最佳選擇[9]。內毒素致小鼠休克的實驗涉及到了 EPO 最佳攝入時間的問題，在注射脂多糖（lipopolysaccharides，LPS）后 30 min、1 h、2 h 攝入 EPO 是可以起效的，而注射前 1 h、注射后 3、4 及 16 h 是無效的[10]。
但是 EPO 作為一種功能性細胞因子，長期使用可能會對骨髓造血系統造成過度的刺激，產生諸多不良反應，比如紅細胞增多癥、高血壓及血栓形成等。有研究發現 EPO 衍生物——氨甲酰化促紅細胞生成素（carbamylation erythropoietin，C-EPO）不表現任何促紅細胞生成活性，但其組織保護作用卻與 EPO 大致相同[11]。
研究發現 EPO 作用于骨髓發揮促紅細胞生成活性是由 EPO 同型二聚體受體［（EPOR）2］介導的[12]。在非造血系統，如大腦、心臟、肺、肝臟、腎臟、血管內皮等，同樣發現有 EPOR 的表達[13]。Ravikumar 等[14]研究表明，通過攝入納米顆粒狀 EPOR cDNA 可以提高肺部 EPOR 的表達而達到保護高氧所致肺損傷的作用。
2 EPO 對于 ALI 的保護作用機制
2.1 抑制炎癥反應
ALI 的本質為炎癥反應失衡，引發彌漫性肺泡及肺血管內皮細胞損傷、肺組織水腫及肺不張等[15]。ALI 會誘導機體產生大量促炎癥因子，主要包括白細胞介素-1（IL-1）、IL-6、IL-8、IL-12 和腫瘤壞死因子-α（TNF-α），這些促炎癥因子會產生毒性作用：促進多種細胞的凋亡（包括肺泡上皮細胞），增加毛細血管的通透性，破壞細胞間的緊密連接[16]。因此，抑制炎癥作用是保護 ALI 的一條重要路徑。以下將從炎癥細胞及炎癥因子兩方面闡述 EPO 對 ALI 的炎癥抑制作用。
EPO 的應用明顯降低了炎癥參數，通過抑制多型核白細胞的聚集，降低循環中的促炎癥因子水平，保護微血管細胞內皮完整性，減少氧化壓力相關的脂質過氧化反應[17]。ALI 時，肺組織中的巨噬細胞可分泌多種促炎癥因子，其中就包括 TNF-α、IL-6、IL-1β 及 IL-10，從而加重 ALI，因此巨噬細胞在 ALI 中起到很重要的作用。實驗證明了 EPO 提取相關肽可以降低 ALI 中的 TNF-α、IL-6、IL-1β 及 IL-10，從而可以推測 EPO 提取相關肽是通過抑制巨噬細胞的產生而實現對 ALI 的保護作用[16]。此外，肥大細胞也參與肺部炎癥，而 EPO 可以減少肺組織中的肥大細胞數量從而起到對 ALI 的保護作用[18]。
還有一些研究則表明 EPO 可以從相關炎癥因子的抑制方面達到抗炎的作用[19]。比如，一項高氧致肺損傷的研究顯示高氧暴露后單核細胞趨化因子-1（MCP-1）表達明顯增加，而 EPO 在此炎癥反應中可以抑制 MCP-1 蛋白的表達，從而抑制肺組織炎性細胞浸潤，減輕肺損傷[20]。此外，EPO 還可以通過抑制核因子-κB（NF-κB）的活性而抑制 TNF-α 和 IL-1β，從而減弱肺部炎癥[19, 21-22]。EPO 還可以通過抑制系統或局部 TNF-α 及基質金屬蛋白酶-9 起到抗炎作用，從而減輕缺血再灌注導致的 ALI[9]。
以上各項研究均表明 EPO 可以通過各種途徑實現對肺損傷炎癥的抑制從而達到對 ALI 的保護作用。
2.2 改善屏障功能
ALI 中，炎癥細胞通過釋放各種炎癥介質而引起靶細胞損害，表現為毛細血管內皮細胞和肺上皮細胞損傷，肺微血管通透性增高和微血栓形成，大量富含蛋白質和纖維蛋白的液體滲出至肺間質和肺泡，形成非心源性肺水腫，透明膜形成，進一步導致肺纖維化[1]。因此，對肺上皮細胞和血管內皮細胞的保護作用是另外一條重要途徑。
研究發現 EPO 是一種強有力的促血管生成因子[23]。韓新鵬等[24]研究表明，EPO 可以通過抑制炎癥反應及保護血管實現對 ALI 肺組織的保護作用。而其他一些研究則具體闡述了 EPO 對肺損傷相關血管的保護作用。比如，Heitrich 等[25]研究表明，EPO 增強 EPOR 和人血管內皮生長因子受體 2（VEGF-R2）的表達，從而促進血管和內皮細胞生長，以此減輕肺透明膜的生成、組織及肺泡出血以及間質性肺炎。進一步的研究則表明，重組人促紅細胞生成素（rhEPO）誘導 CD34+ 細胞遷移至缺血缺氧組織，并且通過 PI3K/Akt 信號通路上調 VEGF-R2 及 VEGF mRNA 的水平，從而促進新血管的生成，以達到對肺損傷的保護作用[26]。此外，EPO 可促進內皮祖細胞增殖，降低細胞凋亡率，促進移植內皮祖細胞（endothelial progenitor cells，EPCs）修復肺血管內皮細胞，并改善 EPCs 的治療效果，通過 PI3K/Akt 途徑達到對 EPCs 的促增殖和保護作用，并且可以誘導 VEGF、內皮型一氧化氮合酶（endothelial nitric oxide synthase，eNOS）、基質細胞衍生因子-1α（stromal cell-derived factor 1α，SDF-1α）的增加[27]。另一項研究表明，EPO 首先上調表皮生長因子樣結構域 7 基因（EGFL7）的表達，增加表達的 EGFL7 通過降低 Bax 表達增加 Bcl-2 表達，從而達到抗肺內皮細胞凋亡的作用，最后在它們的共同作用下起到促進肺血管生成的作用[7]。
2.3 抗凋亡作用
細胞壞死與凋亡在 ALI 炎癥的發生、微血栓的形成以及生物化學改變中起重要作用，因此抗凋亡成為保護作用的又一條重要途徑。Bcl-2 家族在細胞凋亡調控中有重要的作用，分為抑制凋亡和促進凋亡蛋白兩大類，Bax 及 Bcl-2 分別是 Bcl-2 家族中最主要的抑制凋亡和促進凋亡蛋白。劉慶輝等[28]研究發現，rhEPO 可以調控 Bax 與 Bcl-2 的比例，從而達到抗凋亡作用。一項高氧致新生大鼠肺損傷的研究進一步表明，高氧致肺損傷時主要的凋亡細胞為肺泡上皮細胞、小氣道上皮細胞、血管內皮細胞，加用 rhEPO 處理后細胞凋亡指數下降，表明 rhEPO 可以減少細胞凋亡。此外，rhEPO 處理的小鼠肺中 p-JNK 比單獨高氧處理組有所減少，而 JNK 蛋白激酶是促進細胞凋亡的，提示 rhEPO 通過作用于 JNK 而起抗細胞凋亡作用[29]。進一步的實驗明確表明，EPO 保護的是肺泡上皮細胞，如 MacRedmond 等[30]的 LPS 誘導的 ALI 細胞模型實驗即證明了以下幾點：（1）EPO 抑制 Fas 介導的肺泡上皮細胞凋亡；（2）通過 EPO-EPOR 相互作用介導抗凋亡作用；（3）通過上調 Bcl-xl/Bax 的表達比例起抗凋亡作用；（4）直接保護上皮細胞免受中性粒細胞介導的凋亡。同樣的，金曉盛等[31]的研究表明，EPO 后處理對缺血再灌注引起的肺損傷具有保護作用，與其抑制 JNK 信號轉導通路的激活、上調凋亡抑制因子 Bcl-2 的表達、下調促凋亡基因 Bax 的表達、提高 Bcl-2/Bax 比值從而抑制細胞凋亡有關。此外，Wu 等[9]關于 EPO 對缺血再灌注所致的 ALI 的保護作用的研究直接觀察到 EPO 作用后凋亡細胞減少。Ji 等[19]在關于海水淹溺所致肺損傷的研究中發現，EPO 作用后與細胞凋亡密切相關的半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶 3（Caspase-3）表達下降，表明了 EPO 的抗凋亡作用，從而發揮對于 ALI 的保護作用。不僅如此，該研究表明 EPO 可以下調肺部促炎性細胞因子（包括 NF-κB p65、TNF-α、IL-1β），降低丙二醛（MDA）、髓過氧化物酶（MPO）活性（氧化應激）。
2.4 抗氧化作用
研究表明，NO 過量生成產生的細胞毒性效應主要由 ONOO– 介導[32]。ONOO– 作為一種強氧化劑，具有極強的細胞毒性，可啟動脂質過氧化反應；氧化蛋白質巰基和硝基化蛋白質的酪氨酸殘基；抑制線粒體呼吸和膜泵的功能；使 DNA 鏈斷裂，繼而激活多聚聚合酶，并引起細胞能量耗竭。Kakavass 等[33]的研究表明 EPO 可以下調 iNOS 表達，減少 NO 和 ONOO– 的生成，從而減輕大鼠內毒素性 ALI。如前所述 ONOO– 是一種強氧化劑，具有極強的細胞毒性，既然 EPO 可以減少 ONOO– 產生，那么就可以推測 EPO 對于內毒素所致的大鼠 ALI 保護作用機制與抗氧化有關。
還有研究發現肺挫傷組織中的 EPO 濃度高于正常肺組織，受損肺組織病理（淤血、出血、炎癥、間質水腫、肺泡塌陷等情況）以及觀察的相關組織表達物［MDA、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）、過氧化氫酶］均證實，EPO 可以降低損傷肺組織的氧化應激，從而起到對肺組織的保護作用[34]。進一步的研究證實，ALI 時組織細胞內的谷胱甘肽過氧化物酶（glutathione peroxidase，GPx）和 SOD 下降，導致活性氧 (reactive oxygen species，ROS）增多，從而造成細胞損傷；EPO 可加強細胞的抗氧化系統（即保持組織中的 GPx 和 SOD 的水平）[31-35]。Ji 等[19]關于海水淹溺所致肺損傷的研究也證實 EPO 降低了 MDA、MPO 活性（氧化應激）。
3 總結及展望
一項 EPO 作用于神經細胞的研究表明，EPO 可以通過以下途徑產生對神經細胞的神經保護作用：（1）激活 AMPK/m-TOR 自噬信號通路；（2）增加自噬相關蛋白同源蛋白 ULK 的表達；（3）參與自噬體形成基因 Beclin 1 的上調；（4）降低 ROS（受損線粒體釋放）的產生；（5）降低 α-突觸核蛋白（異常蛋白）的產生；（6）上調 LC3 的表達（自噬早期形成標志）；（7）抑制細胞凋亡作用產生等[36]。其機制主要是與增強細胞自噬作用有關，那么 EPO 對于 ALI 的保護作用是否也存在對細胞自噬的增強呢？這些有待于進一步的實驗加以探討。還有研究表明，間充質干細胞聯合 EPO 可通過抑制 TGF-β1 信號通路來修復低氧導致的肺泡低通氣性肺損傷[37]。Li 等[38]的研究表明 EPO 通過 Erk1/2-Nrf2/Bach1 信號通路達到減輕細胞焦亡及細胞凋亡以實現對大腦神經元的保護作用。EPO 的以上作用機制都是我們可以研究及探討的，這為我們的下一步研究提供了新的思路。
綜上所述，在動物模型中，EPO 對 ALI 的保護作用是很明確的。它不是一種只具備單一作用的物質，它可以通過調節炎癥、血管生成、細胞凋亡及過氧化反應的信號通路而起到對受損肺組織的保護作用。但是，仍然需要更多的實驗及臨床研究來證明及闡明 EPO 的細胞保護作用機制。此外，進一步研究有關 EPO 的用藥安全劑量以及用藥時間窗，以便將 EPO 的不良反應降到最低也是很有必要的。唯有如此，才能更好地發揮 EPO 的作用。