肺动脉高压血管重构信号机制研究进展

肺动脉高压是一种进行性肺血管重构疾病,涉及血管壁的所有层,目前仍然无法治愈。肺动脉平滑肌细胞、内皮细胞异常增殖和凋亡抵抗是血管重构的重要特征,越来越多的研究表明,多种信号通路参与了肺动脉高压的血管重构过程,如Ras/MAPK、JAK/STAT、BMP/Smad等,确切的调控机制尚不完全清楚。本文对促进肺血管重构的几个关...     

肺血管重塑与低氧性肺动脉高压

肺血管重塑和肺动脉高压密切相关,慢性缺氧是肺血管重塑和肺动脉高压的一个常见原因.肺血管重塑以纤维母细胞、平滑肌细胞和内皮细胞增殖为最大特征,并导致管腔闭塞.了解肺血管重塑特征和机制对于预防或者逆转肺动脉高压具有重要的意义.     

17β-雌二醇和2-甲氧基雌二醇对慢性低氧性肺动脉高压大鼠体内内皮素-1/一氧化氮体系的影响

目的:探讨17β-雌二醇(E2)及2-甲氧基雌二醇(2ME)对慢性低氧性肺动脉高压大鼠体内内皮素-1(ET-1)/一氧化氮(NO)体系的影响。方法:雌性SD大鼠48只,按随机数字表法平均分为6组(各组n=8):假手术组、去势组、低氧组、去势+低氧组、去势+低氧+E2组、去势+低氧+2ME组。去势组行卵巢切除术;非去势组打开腹腔找到卵巢后不做处理直接还纳缝合。术后去势+低氧+E2组皮下注射E2[20μg/(kg·d)],去势+低氧+2ME组皮下注射2ME[240μg/(kg·d)],其他组皮下注射生理盐水(0.1 ml/d)。低氧组大鼠置于低氧箱内饲养,非低氧组大鼠呼吸正常空气。连续饲养8周以建立低氧性肺动脉高压模型。分别测定血清ET-1、NO水平、内皮型一氧化氮合酶(eNOS)活性及肺组织内皮素A受体(ET_AR)、内皮素B受体(ET_BR)、eNOS表达变化。结果:低氧组、去势+低氧组大鼠肺小动脉管壁增厚,管腔变窄明显,平均肺动脉压(mPAP)显著高于假手术组(P均0.01);E2和2ME干预组大鼠上述形态学及mPAP改变相对较轻。与假手术组相比,去势组和低氧组血清ET-1和肺组织ET_AR mRNA及蛋白水平均明显升高,ET_BR mRNA及蛋白水平明显下降(P均0.01);去势+低氧组以上指标变化更显著;E2和2ME干预后血清ET-1和肺组织ET_AR表达明显下降,但仍高于假手术组,同时ET_BR表达明显上升,但仍低于假手术组(P均0.01);且去势+低氧+2ME组血清ET-1水平低于去势+低氧+E2组(P0.05)。与假手术组相比,去势组肺组织eNOS蛋白水平明显下降(P0.01);低氧组血清NO水平及肺组织eNOS蛋白水平明显下降(P0.05或P0.01);去势+低氧组血清NO水平、eNOS活性及肺组织eNOS mRNA和蛋白水平均明显下降(P均0.01);去势+低氧+E2组和去势+低氧+2ME组上述指标较去势+低氧组均明显上升(P0.05或P0.01),但仍低于假手术组(P均0.05)。结论:E2及2ME均能显著降低血清ET-1水平,减少肺组织ET_AR表达,增加ET_BR的表达,升高血清NO水平、eNOS活性及肺组织eNOS表达,通过改善ET-1/NO体系平衡部分逆转肺动脉高压。     

PI3K/Akt/mTOR信号通路与低氧性肺动脉高压研究进展

肺动脉高压是一种预后不良的疾病,在我国因各种肺部慢性疾病引起的低氧性肺动脉高压近年来呈上升发病趋势.磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidylionsitol-3-kinases,PI3K)/蛋白质丝氨酸苏氨酸激酶(protein-serine-threonine kinase,Akt)/哺乳动物雷帕霉素蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)信号通路作为细胞内重要信号转导通路之一,通过影响细胞的增殖、迁移、凋亡以及蛋白合成、细胞周期等活性参与肺动脉血管重塑以及低氧性肺动脉高压的形成.本文综述了PI3K/Akt/mTOR信号通路在低氧性肺动脉高压中的研究现状,以期为低氧性肺动脉高压的发病机制研究及治疗寻找新的思路.     

17β-雌二醇抑制血管球囊损伤后血管外膜增殖

目的观察17β-雌二醇对血管球囊损伤后外膜增殖的影响。方法去卵巢颈动脉球囊损伤兔模型随机分为17β-雌二醇组(20μg.kg-1.d-1)和溶剂组(棉花油),每组25只,并分别在球囊损伤术后1、3、7、14、28天处死兔,处死前18 h和12 h给予5溴-2脱氧尿苷标记增殖的细胞,应用免疫组织化学的方法检测增殖的细胞,计算机图像分析系统测定外膜厚度并计数阳性细胞。结果溶剂组血管球囊损伤后3~7天,血管外膜明显增殖(P<0.05);与溶剂组比较,17β-雌二醇组外膜厚度明显变薄(15%,P<0.05),外膜增殖细胞数明显减少(45%,P<0.05)。结论17β-雌二醇可明显抑制兔颈动脉球囊损伤后外膜的增殖。     

高原低氧性肺动脉高压与肺血管内皮功能的相关性研究

目的探讨高原低氧性肺动脉高压(HPH)与肺血管内皮功能的关系。方法选择由平原进驻高原的健康男性官兵80例,年龄18~25岁。进入高原前和进入高原后2 d、30 d、60 d、90 d,分别测定平均肺动脉压(m PAP)、血清低氧诱导促有丝分裂因子(HIMF)、低氧诱导因子-1α(HIF-1α)、血管内皮生长因子(VEGF)、血浆内皮素-1(ET-1)和一氧化氮(NO)含量。结果入高原后2 d,m PAP、血清HIMF、HIF-1α、VEGF、血浆ET-1水平明显高于入高原前,NO含量水平明显低于入高原前,(均P0.01);但入高原后2 d的m PAP、血清HIMF、HIF-1α、VEGF、血浆ET-1水平明显低于入高原后30 d,60 d和90 d,NO水平则明显高于入高原后30、60、90 d(均P0.01);入高原后各指标30 d与60 d和60 d与90 d比较无统计学意义(均P0.05)。入高原后2 d,m PAP与HIMF、HIF-1α、VEGF、ET-1呈显著正相关(r=0.568、0.664、0.616、0.598),与NO呈显著负相关(r=-0.608),(均P0.01)。结论 HIMF、HIF-1α、VEGF、ET-1和NO可能共同参与了HPH的发生发展,高原HPH的发生与肺血管内皮功能受损有密切关系。     

安立生坦与波生坦对低氧性肺动脉高压大鼠肺血管重构的比较研究

目的:比较安立生坦和波生坦对低氧性肺动脉高压(hypoxic pulmonary hypertension,HPH)大鼠肺血管重构治疗效果的比较。方法:40只SD大鼠随机分成5组:对照组、模型组、波生坦组、安立生坦组和安慰剂组,每组8只。对照组于自然环境中饲养4周,其他组置于低压低氧舱中低氧(8 h/d)饲养4周。从低氧开始第3周起,安立生坦组、波生坦组和安慰剂组大鼠每天进舱前依次分别给予安立生坦(5 mg/kg)、波生坦组(125 mg/kg)和生理盐水(2 ml)灌胃,共两周。实验结束后,测定所有大鼠平均肺动脉压力(mPAP)、右心室收缩末压(RVSP)和右心室压力最大上升速率(dP/dtmax)。各组大鼠肺组织以HE染色后,观察中小动脉形态的变化。应用图像分析系统检测管壁厚度占外径的百分比[WT(%)]和管壁面积占总面积的百分比[WA(%)]。应用免疫组化染色法检测肺血管平滑肌肌动蛋白(α-SMA)的表达。结果:HE染色切片显示,模型组和安慰剂组大鼠的肺小动脉管壁增厚、管腔狭窄,安立生坦组和波生坦组可基本恢复至对照组状态。与对照组相比,模型组和安慰剂组mPAP、WT(%)、WA(%)和α-SMA蛋白的表达均显著升高(P<0.05),安立生坦组和波生坦组上述各项指标差异均无统计学意义。结论:安立生坦与波生坦均能显著降低HPH大鼠的肺动脉压力,逆转肺血管重构。安立生坦组与波生坦组的治疗效果无统计学差异。     

iNOS及ERK1/2信号转导通路在17β-雌二醇抑制血管平滑肌细胞增殖中的作用

目的: 观察诱导型一氧化氮合酶（inducible nitric oxide synthase,iNOS）及细胞外信号调节激酶1/2（ERK1/2）信号转导通路在17β-雌二醇（17β-estradiol,E2）抑制血管平滑肌细胞（vascular smooth muscle cells,VSMCs）增殖中的作用。方法: 采用MTT比色法和Western blot技术,检测E2预处理前后胎牛血清（fetal calf serum,FCS）对VSMCs中DNA合成、iNOS表达及磷酸化的ERK1/2蛋白表达的影响。结果: E2作用24 h,可明显抑制FCS诱导的VSMCs增殖。Western blot的结果显示,FCS孵育VSMCs后,iNOS蛋白的表达下降,磷酸化的ERK1/2蛋白表达增加。E2预处理后,可增加iNOS蛋白的表达,抑制磷酸化ERK1/2蛋白表达。若提前应用iNOS阻断剂L-精氨酸甲酯（L-NAME）孵育VSMCs,可部分逆转E2诱导的磷酸化的ERK1/2蛋白表达下降的效应。结论: E2可抑制FCS诱导的VSMCs增殖,其作用可能与增加iNOS蛋白的表达,抑制磷酸化的ERK1/2表达有关。     

黄芪对低氧性肺动脉高压大鼠肺血管结构重建干预作用及机制的研究

目的 探讨黄芪注射液对低氧性肺动脉高压(HPH)大鼠肺腺泡内肺动脉结构重建及肺组织内皮素-1(ET-1)、一氧化氮(NO)的影响。方法雄性Wistar大鼠21只,每组7只,随机分为3组,正常对照组、低氧组、低氧+黄芪治疗组。低氧30d,分别用右心导管法测定肺动脉平均压(mPAP)、颈动脉平均压(mCAP),右心室肥大指数(RVHI),分光光度法测定肺组织中NO含量和放射免疫法测定肺组织中ET-1含量,计算MA、PMA、NMA比例及肺中、小肌型动脉相对中膜厚度(RMT)与相对中膜面积(RMA)。结果①低氧组mPAP、RVHI、ET-1含量较对照组明显升高(P<0.01或P0.05)。结论慢性低氧可引起大鼠肺血管结构重建,导致mPAP上升、肺组织ET-1升高、NO下降,黄芪注射液可调节肺组织ET-1、NO含量,可部分逆转肺血管结构重建,降低肺动脉高压,对HPH有一定防治作用。     

肺动脉平滑肌细胞与低氧性肺血管重塑形成机制

低氧条件下肺血管收缩、重塑,继而导致肺血管的持续对抗,其中以中膜增厚为主的肺血管重塑是导致低氧性肺动脉高压持续不可逆性病理改变的重要因素.肺动脉平滑肌细胞是肺动脉中膜的主要构成部分,慢性缺氧条件下由于各种活性介质及细胞生长因子稳态的失衡,肺动脉平滑肌细胞聚集、增殖、肥大及分泌胞外基质;另外,肺动脉平滑肌细胞通过各种信号通路与内膜的内皮细胞及外膜的成纤维细胞相互作用,在低氧性肺血管重塑过程中起着至关重要的作用,本文将对肺动脉平滑肌细胞与低氧性肺血管重塑形成机制的最新研究概况作一综述.     

硫化氢调节巨噬细胞分化对低氧诱导肺动脉高压的肺血管重构的影响

目的:探究硫化氢(H2S)在低氧诱导的肺动脉高压(PAH)大鼠中的作用.方法:将45只健康SD大鼠随机分为三组:对照组、模型组、治疗组.模型组和治疗组在氧浓度为(10±0.5)％的环境下每日处理8 h,连续处理4周,对照组在常氧环境下饲养;治疗组在处理结束后通过腹腔注射50 μmol/kg NaHS溶液,每日一次,连续...     

脂肪因子CTRP9对低氧性肺动脉高压大鼠肺血管的舒张作用及其机制

目的 观察脂肪因子C1q/肿瘤坏死因子相关蛋白9(CTRP9)对于低氧性肺动脉高压(HPH)大鼠离体肺动脉的舒张作用,并探讨其可能的分子机制。方法 将24只雄性SD大鼠随机分为对照组、HPH 2周组和HPH 4周组,每组8只。对照组动物在正常环境中饲养,低氧组动物按低压低氧法建立HPH模型。模型建立后,用右心导管法测定肺动脉平均压(m PAP)、右心室平均压(mRVP),称质量测量右心室/(左心室+室间隔)〔RV/(LV+S)〕、右心室/体质量(RV/BW);ELISA法检测血清NO和CTRP9水平;HE染色高倍镜下观察肺小动脉显微结构改变。取大鼠左、右肺动脉干制备血管环,行离体灌流实验,观察不同浓度CTRP9的舒张血管作用;收集作用于血管环的灌流液,检测NO产物。收集剩余的肺动脉血管组织,分组后用不同浓度CTRP9孵育,部分组别孵育前加入Compound C或L-NAME,然后行Western blot检测p AMPK/AMPK、p Akt/Akt、pe NOS/e NOS等信号蛋白分子。结果 与对照组比,HPH组大鼠的m PAP、mRVP、RV/(LV+S)、RV/BW均显著增高(P<0.01),且血清NO、CTRP9水平下降(P<0.05,P<0.01)。病理切片显示HPH组大鼠肺动脉平滑肌和弹力纤维层增生,血管壁增厚,管腔狭窄、变形。选取对乙酰胆碱和硝普钠有良好舒张反应的血管环,加入CTRP9后血管环明显舒张,预先加入Compound C或L-NAME组,CTRP9舒血管作用被显著抑制;血管环组织AMPK、Akt和e NOS磷酸化水平、灌流液NO产物增加(P<0.05,P<0.01)。结论 HPH时血管内皮功能受损,CTRP9有明显的舒张血管作用,其机制可能与增加AMPK/Akt/e NOS磷酸化和NO释放有关。     

内皮细胞与低氧性肺动脉高压的发病机制

<正>肺的主要功能是交换气体,低氧主要发生在高原环境或者吸入混合性污染气体。长期肺泡缺氧参与多种肺部疾病的发病过程,如慢性阻塞性肺疾病、肺动脉高压、阻塞性睡眠呼吸暂停综合症、急性肺损伤及支气管哮喘等[1]。低氧性肺动脉高压(HPH)是肺动脉高压临床分类中的第三类[2],近期研究显示,血管内皮细胞功能异常及炎症反应是该病发生发展的关键[3],肺血管内皮细胞衬于肺血管内腔表面,一方面起屏障作用,另一方面具有重要的内分泌     

低氧诱导因子与低氧性肺动脉高压形成机制的相关研究

低氧诱导因子(hypoxia inducible factor-1,HIF-1)是细胞为适应缺氧环境和各种病理刺激所表达的核心调控因子,可调控多种与低氧条件下细胞生存相关靶基因的转录和信号的转导,在低氧性肺动脉高压、白血病、炎症、肿瘤等多种疾病的发生发展过程中起着重要的作用.近年来研究发现,HIF-1与低氧性肺动脉高压形成机制中离子通道的紊乱、血管活性物质的失衡、炎症的加重、肺血管的重塑等密切相关.本文将对低氧诱导因子的结构特征及其与低氧性肺动脉高压形成机制的最新研究概况作一综述.     

17-β雌二醇干预对妊娠合并肺高压大鼠肺循环的影响

目的:建立17β-雌二醇(E2)干预野百合碱(MCT)诱导的妊娠合并肺动脉高压大鼠模型,观察E2对肺循环的影响,为雌激素的替代疗法奠定基础。方法:将7周,雌性,SD大鼠,75只随机分为四组:正常妊娠组(A组,n=15),妊娠+MCT组(B组,n=20),孕中期E_2干预妊娠+MCT组(C组,n=20),分娩后E_2干预妊娠+MCT组(D组,n=20)。适应性饲养一周后B、C、D组大鼠颈背部注射MCT 60 mg/kg。两周后四组大鼠与雄鼠合笼,观察到阴栓即为妊娠(PD0)。从妊娠第16天(PD16)至分娩后第3天(D3),C组每日肌肉注射30μg/kg E2,A、B组每日肌肉注射等容量0.9%氯化钠溶液;D组从分娩后当天(D1)每日肌肉注射30μg/kg E2直到D3。B、C、D三组大鼠于PD15、19、D3测E2含量。四组大鼠于PD19、D3测肺动脉压力(PAP),D3取心脏组织计算右心肥厚指数(RVHI),取肺组织切片染色观察肺微动脉形态。结果:PAP:B组在PD19和D3均显著高于A组(P0.001);C组较B、D组在PD19、D3均明显降低(P0.001);(2)E2含量:C组较B、D组在PD19和D3均明显增高(P0.05);D组较B组在D3明显增高(P0.001)。③RVHI:C、D组较B组均明显降低(P0.001);C、D两组差异无统计学意义(P0.05)。④肺微动脉形态:B、C、D组较A组均可见肺微动脉中膜增厚,B、D组增厚更明显(P0.05)。结论:E2干预可显著降低妊娠合并肺动脉高压大鼠肺动脉压力。在妊娠中期干预更明显,且能一定程度上延缓肺微动脉中膜增厚。不同干预时间对右心肥厚指数影响不大。     

微小核糖核酸21通过负性调控TLR4/NF-κB信号通路减轻脓毒症性心肌损伤

目的：探讨微小核糖核酸21(miR-21)通过调控TLR4/NF-κB信号通路对脓毒症性心肌病(SIC)的作用和机制。方法：将48只成年雄性SD大鼠随机划分为对照组、SIC组、SIC+miR-21模拟物组和SIC+miR-21抑制剂组,每组12只。在SIC模型构建前24h将miR-21模拟物或miR-21抑制剂经过尾静脉注射给大鼠。利用细菌脂多糖(LPS)腹腔注射的方法构建SIC模型,并在模型构建24h后获取4组大鼠的血液和心肌组织。利用逆转录聚合酶链法(RT-PCR)检测心肌组织中miR-21、TLR4 信号通路分子 TLR4、MyD88、IRAK-1、TRAF6、NF-κB和炎症因子IL-1、IL-6、TNF-α 相对应mRNA的表达水平。利用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测大鼠血液中心肌损伤标志物肌钙蛋白（cTnI）、脑钠肽（BNP）、肌酸激酶同工酶（CK-MB）、肌红蛋白（Mb）的表达水平。结果：与对照组比较,SIC组大鼠心肌组织中TLR4、MyD88、IRAK-1、TRAF6、NF-κB和炎症因子IL-1、IL-6、TNF-α 的表达水平升高（P均<0.05）,血cTnI、BNP、CK-MB、Mb的表达水平也升高（P均<0.05）。与SIC组比较,SIC+miR-21模拟物组大鼠心肌组织中miR-21的表达量升高（P均<0.05）,心肌组织中TLR4、MyD88、IRAK-1、TRAF6、NF-κB和IL-1、IL-6、TNF-α及血cTnI、BNP、CK-MB、Mb的表达水平降低（P均<0.05）;而SIC+miR-21抑制剂组大鼠心肌组织中的以上各项检测指标与SIC+miR-21模拟物组则相反。结论：MiR-21通过负性调控TLR4/NF-κB信号通路的方式减轻脓毒症后炎症反应,降低SIC所致心肌损伤程度。     

大鼠慢性栓塞性肺动脉高压模型的建立和肺血管重构的研究

目的探讨妥善建立大鼠栓塞性肺动脉高压模型的方法,研究肺血管重构和右心室的改变。方法雄性Wistar大鼠141只,随机分为12组,采血加入凝血酶200 U/ml,体外制备栓子,经颈静脉注入栓子,制备肺栓塞模型,2周后同法进行二次栓塞,全程腹腔注射纤溶抑制剂氨甲环酸,达目标时间后用右心导管法测平均肺动脉压（mPAP）;开胸取肺组织,HE染色及弹力纤维染色,观察肺组织和肺血管结构的变化;用病理图像分析软件测定肺动脉相对中膜厚度（PAMT）和管壁面积/管总面积（WA/TA）;取心脏组织测定右心室游离壁（RV）和左心室加室间隔（LV＋S）的重量比即右心室肥大指数（RVHI）。结果①动物模型成功率85.1%（120/141）;②4周组至12周组肺动脉压明显升高（P均〈0.01）,8周后RVHI较对照组明显增高（8周组P〈0.05;12周组P〈0.01）;③8周和12周组肺小动脉结构出现明显变化：中膜平滑肌细胞明显增生,PAMT和WA/TA值明显增大（P均〈0.01）,管壁增厚,管腔狭窄,肺动脉有显著重构;④mPAP、RVHI与PAMT有明显相关性（r分别为0.681和0.690,P均〈0.01）;mPAP、RVHI与WA/TA有明显相关性（r分别为0.677和0.794,P均〈0.01）。结论用二次栓塞并应用氨甲环酸抑制纤溶,成功制备了大鼠栓塞性肺动脉高压模型;模型组大鼠出现明显肺动脉重构,继之出现右心室重构;栓塞时间越长肺动脉高压越明显;肺动脉重构与肺动脉高压之间有显著相关关系。     

促发低氧性肺动脉高压的新机制——肺微动脉的血管胰岛素敏感性降低及其信号障碍

目的:观察低氧诱导大鼠肺微血管内皮细胞（PMVEC）,是否同样存在肺血管的胰岛素敏感性变化？并探讨潜在的分子机制。方法:采用低压低氧法建立低氧性肺动脉高压（HPH）大鼠模型,14只雄性SD大鼠随机分为:正常对照组和HPH组（低氧4周）,每组7只大鼠（n=7）测定两组平均肺动脉压（mPAP）及胰岛素诱导的血管舒张效应。原代培养大鼠PMVEC,分为常氧（21%O2,37℃）和低氧（10%O2,37℃）处理,分别培养6 h、24 h、48 h和96 h收集细胞以Western blot检测Tribbles同源蛋白3（TRB3）、过氧化物酶体增殖物激活受体（PPARγ）及胰岛素的磷脂肌醇3激酶/蛋白激酶B/内皮一氧化氮合酶（PI3K/Akt/eNOS）信号通路蛋白水平,培养基上清检测一氧化氮（NO）生成量。结果:与正常对照组比较,低氧组mPAP明显升高,胰岛素诱导的肺动脉血管舒张作用明显减弱（P<0.05,P<0.01）。PMVEC在含胰岛素的内皮培养基培养不同时间,低氧组与常氧组相比,培养6 h NO量明显升高,培养24 h后有所下降,随低氧时间的延长下降幅度增大（P<0.01）;随低氧时间延长,PI3K-p85、p-Akt、p-eNOS表达逐渐下降,低氧时间越长下降幅度越明显,与NO生成相一致,p-ERK1/2随低氧时间延长表达明显升高;随低氧时间延长TRB3表达增加显著,而PPARγ表达减少（P<0.05,P<0.01）。而不同培养时间常氧组间NO量及上述蛋白表达无显著性差异。结论:低氧可诱导大鼠PMVEC内TRB3的过表达从而负性调控PPARγ,引起下游胰岛素信号通路受损,造成肺血管内皮功能异常,进而促进HPH发生。