“急性肺损伤的死亡率为40%,”该研究的主要作者、科罗拉多大学医学院麻醉学教授Tobias Eckle医学博士说。“目前还没有专门的治疗方法,需要新的治疗方法。”

这项研究发表在本周的《美国生理学杂志——肺细胞和分子生理学》上。

Eckle的团队之前已经证明了光可以预防心血管疾病,他们让老鼠在强光下生活了7天,而不是在环境中。这促使了肺昼夜节律蛋白(周期2或pER2)的低谷和峰值水平的强烈增加。

如果该蛋白在肺泡2型细胞中缺失,急性肺损伤是致命的。如果蛋白质没有被删除,85%的老鼠存活下来。肺泡2型细胞长期以来被认为在急性肺损伤中发挥重要作用,但从未与光调节蛋白pER2相关。

该研究还表明,强光照疗法可以减少肺部炎症或改善肺泡屏障(肺感染中的血气屏障)的功能。研究人员在使用橙皮中的黄酮类化合物华贵素时也发现了同样的反应,它也增强了pER2的振幅。

与此同时,研究人员发现强光刺激了BpIFB1蛋白的产生,这种蛋白被认为是抗菌的,在大气道的粘液膜中分泌。他们认为这也可能在保护肺部方面发挥作用。

Eckle说,发现强光可以保护肺部免受损伤是很重要的,因为目前缺乏治疗这种疾病的有效疗法。

“如果你患上了肺损伤,基本上就没有什么好的治疗方法了,”他说。“我们的研究表明,强光诱发的肺保护机制可能会在未来急性肺损伤发作后导致新的治疗方法。”

Journal Reference:

Yoshimasa Oyama, Sydney R Shuff, Nana Burns, Christine U Vohwinkel, Tobias Eckle. Intense light elicited alveolar type 2 specific circadian pER2 protects from bacterial lung injury via BpIFB1. American Journal of physiology-Lung Cellular and Molecular physiology, March 10, 2022; DOI: 10.1152/ajplung.00301.2021