高肺血流量对大鼠肺动脉压及肺动脉平滑肌细胞增殖与凋亡的影响

目的:建立左向右分流所致肺动脉高压的大鼠模型,探讨高肺血流量对肺血流动力学及肺动脉平滑肌细胞增殖和凋亡的影响.方法:采用腹主动脉-下腔静脉分流术建立左向右分流的大鼠模型,观察术后6周和11周肺血流动力学,右心室肥厚和肺动脉舒张反应的改变.采用免疫组织化学和原位缺口末端标记方法对11周组大鼠肺血管平滑肌细胞进行增殖和凋亡状态的研究.结果:术后6 周与11周大鼠肺动脉收缩压、肺动脉平均压、右心室(RV)与左心室加室间隔(LV+S)的比值较同龄对照组明显增加,而且11周分流组肺动脉收缩压较6周分流组进一步增高.在11周分流组大鼠中,乙酰胆碱(ACh)产生的肺动脉环舒张反应较对照组明显减弱,而硝普钠(SNP)产生的肺动脉环舒张百分比无明显变化.11周分流组大鼠肺动脉平滑肌细胞增殖指数(PI)、凋亡指数(AI)、PI/AI比值明显高于11周对照组大鼠肺动脉平滑肌细胞.结论:腹主动脉-下腔静脉分流术可导致肺动脉高压形成.高肺血流量引起的内皮依赖性肺血管舒张功能失调对肺动脉高压的形成有重要的影响,肺动脉平滑肌细胞增殖的增加和凋亡的相对减少在肺动脉高压的发生中起重要作用.该模型简单、可靠、重复性好.     

气体信号分子在低氧性肺动脉高压形成过程中的作用机制

低氧性肺血管结构重建是慢性低氧性肺动脉高压的重要病理基础,对低氧性肺动脉高压的发生、发展及转归具有重要意义.近年来研究较多的是内源性一氧化氮合酶(nitric oxide synthase,NOS)/一氧化氮(NO)及血红素加氧酶(heme oxygenase,HO)/一氧化碳(CO)体系在低氧性肺血管结构重建和肺动脉高压形成中的变化规律,NOS/NO及HO/CO体系对低氧性肺血管结构重建的影响及其调节机制,以及NOS/NO与HO/CO体系在低氧性肺血管结构重建过程中的交互作用,研究结果深化了内源性气体信使分子对低氧性肺血管结构重建的调节作用及机制,进一步促进了低氧性肺动脉高压形成机制的研究进步[1].     

气体信号分子在肺动脉高压发病中的作用

肺动脉高压是临床众多心肺血管疾病发生、发展中重要的病理过程,决定疾病的进展及预后.肺动脉高压又是复杂病理过程,其发病机制迄今尚未完全阐明.气体分子一氧化氮(NO)和一氧化碳(CO)以其特有的可连续产生、传播迅速、效应广泛等特点对肺循环的作用与其他器官相比更具有特殊意义,并引起科学界的广泛关注,从而开创了气体信号分子这一崭新研究领域.一直被称为有毒废气的硫化氢(H2S)可在机体内源性生成,本课题组研究了H2S在心血管系统的合成与分布、心血管生理学以及病理生理学意义,提出内源性H2S是心血管功能调节的新型气体信号分子,并揭示其对心血管疾病发病具有普遍性调节作用.通过对这3种气体信号分子在低氧性和高肺血流性肺动脉高压中的变化规律、作用环节及其分子机制的研究发现,气体信号分子体系异常是这两种肺动脉高压发病中重要发病机制之一,外源性给予气体信号分子可以缓解肺动脉高压和肺血管结构重建,其作用机制包括舒张血管、调节血管平滑肌细胞增殖/凋亡失衡、通过抑制胶原蛋白过度合成、促进胶原蛋白降解环节抑制肺动脉胶原蛋白的异常堆积,进而揭示了气体信号分子在肺动脉高压中的重要调节作用.     

一氧化碳抑制缺氧状态下肺动脉平滑肌细胞增生

据CMJ报道,华中科技大学同济医学院附属同济医院甄国华医师的研究表明,一氧化碳(CO)气体分子有抑制肺动脉高压发病的作用。同一氧化氮(NO)类似,CO也是具有生物活性的气体小分子,尽管CO是造成大气污染的重要因素。慢性支气管炎、哮喘等慢性阻塞性肺疾病导致肺泡缺氧,进而引起肺血管收缩和血管重构,是发生肺源性心脏病的主要原因。通过对缺氧大鼠及肺动脉平滑肌细胞的研究,发现机体自身产生的CO对缺氧导致的肺血管重构有抑制作用。使用促进CO产生的试剂可以部分地防止缺氧大鼠肺动脉高压的形成,为肺动脉高压及肺源性心脏病的防治提供了新的线索。     

新生乳猪缺氧性肺动脉高压中平滑肌细胞增殖和凋亡

目的 :研究平滑肌细胞增殖和凋亡在新生乳猪生后正常发育及缺氧性肺动脉高压肺血管重构中的作用。方法 :4 2只新生乳猪分成正常发育组和缺氧性肺动脉高压组 ,其中 2 0只新生乳猪置于低气压仓 (5 0 .8kPa)中 3或11d形成不同程度的缺氧性肺动脉高压模型。采用免疫组化方法和TUNEL方法检测和观察肺小阻力动脉中层平滑肌细胞 (SMC)的增殖和凋亡变化。结果 :平滑肌细胞复制率在出生时即较高 ,出生后早期进一步升高。短期缺氧对平滑肌细胞复制率有一定程度的抑制。较长期缺氧 (11d)引起肺血管重构显著变化同时 ,平滑肌细胞复制率显著增加 ;新生期无论在正常状态 ,缺氧或缺氧恢复阶段 ,在肺血管壁上均未见细胞凋亡阳性信号。结论 :新生乳猪出生后肺血管重构与平滑肌细胞增殖有关。平滑肌细胞增殖在严重缺氧性肺动脉高压形成中起重要作用。细胞凋亡在出生早期肺血管重构中作用尚待研究     

C型利钠肽在低氧性肺动脉高压形成中的作用

在低氧性肺动脉高压形成过程中,肺小动脉收缩和平滑肌细胞增殖起着重要作用。其中因平滑肌细胞增殖引起的肺血管结构重建是不可逆发展的关键因素。目前国内外研究发现多种细胞因子参与了肺血管平滑肌细胞的增生和细胞表型转化的调控,Sudon等于1990年从猪脑中提取的第3个利钠肽家族成员-C型利钠肽(c-type natriuretic peptide,CNP),     

炎症在动脉性肺动脉高压病理生理过程中的作用

炎症在肺动脉高压肺血管重构中发挥重要作用,如引起内皮细胞功能障碍、中膜平滑肌细胞增殖及外膜成纤维细胞肌化,亦可促进损伤血管处原位血栓的形成及丛状病变。损伤的血管细胞及活化的血小板可进一步产生炎症因子,正反馈促进血管炎症反应。基于炎症靶点的抗炎治疗将有望成为治疗肺动脉高压的新手段。     

肺血管内皮细胞功能障碍在肺动脉高压中的研究进展

肺动脉高压（PH）是肺血管阻力持续增加最终导致右心室肥大和心力衰竭的一种临床综合征,其病理改变主要以肺血管内皮细胞功能障碍和肺动脉平滑肌细胞增殖为主。目前肺动脉高压发病机制仍未十分明确。肺血管内皮细胞作为血管壁与血流直接接触的第一层屏障,其功能受损是肺动脉高压发生发展过程中重要的“始动因素”之一。除了通过合成和释放血管活性物质来调节血管张力外,内皮细胞还可以对体液、神经以及血流动力学刺激作出反应,影响炎症反应,促进血管平滑肌细胞增殖和迁移。本综述将从细胞因子、流体剪切应力改变和细胞能量代谢方面探讨肺血管内皮细胞功能障碍与肺动脉高压发病机制的联系。     

一氧化氮逆转高肺血流量所致肺血管细胞外基质重建的实验研究

细胞外基质主要包括胶原、弹力蛋白和纤维连接素等。它们相互作用构成复杂的网状结构 ,不仅起到细胞结构支架的作用 ,也可直接或通过对血管平滑肌细胞功能的调节参与肺高压时的肺血管重建。目前研究已发现 ,在左向右分流型先天性心脏病并发的肺高压中存在着胶原、弹性蛋白及韧粘素的合成增加。那么 ,先天性心脏病并发的肺高压中细胞外基质的重建机制是什么呢 ?有研究表明 ,肺血流增多并不影响基质蛋白的合成与表达 ,而肺动脉压力才是基质蛋白合成增加的主要促成因素。Ｔｏｚｚｉ等也观察到给予肺动脉 4小时张力 ,则肺外肺动脉段的胶原ｍＲＮ…     

肺动脉高压的动物模型研究

肺动脉高压是一组以肺动脉压力、肺血管阻力进行性增高,最终导致右心衰竭为特征的临床综合征。研究认为,在遗传因素的背景下,以缺氧、炎症、异常血流剪切力等因素作为诱因,通过血管内皮细胞、平滑肌细胞、血小板等细胞参与,体内异常细胞因子产生,相关分子信号途径传导障碍,导致肺动脉细胞增殖、凋亡功能紊乱,进而造成肺血管异常收缩、微血栓形成、肺小动脉重构,最终形成肺动脉高压。     

肺动脉高压形成中的血管重构分子生物学机制研究进展

肺动脉高压（PAH）是以肺动脉压和肺血管阻力升高为特征的临床血流动力学症候群,可导致右心衰竭和死亡。血管重构是PAH最显著的组织病理学特征,其形成受多方面因素的调控。内质网应激、钙紊乱和线粒体功能紊乱通过调节细胞内钙稳态和细胞代谢调控血管细胞的增殖凋亡能力;表观遗传学现象（如DNA损伤和微小RNA表达异常）参与调控血管细胞的异常增殖;血管细胞表型转化（包括内皮细胞间质转化和平滑肌细胞表型转换）是引起血管细胞异常增殖的重要原因。血管重构由多种细胞和分子通路共同作用产生,针对多靶点来改善PAH中发生的异常血管重构,进而延缓甚至逆转PAH的进程,有望成为PAH治疗上新的突破口。     

L-精氨酸调节大鼠低氧性肺血管结构重建与肺动脉平滑肌细胞凋亡

目的:探讨L-精氨酸(L-arginine,L-Arg)对低氧性肺血管结构重建大鼠肺动脉平滑肌细胞凋亡的影响及其机制.方法:将17只Wistar大鼠随机分为对照组(n=7)、低氧组(n=5)和低氧+L-Arg组(n=5).对大鼠肺血管进行显微形态学观测.通过末端转移酶介导的dUTP切口末端标记法(TUNEL)检测肺动脉平滑肌细胞凋亡,并以免疫组织化学方法研究肺动脉平滑肌细胞Fas表达.结果:低氧2周后出现大鼠肺血管结构重建.同时,肺中、小型动脉凋亡平滑肌细胞百分数均明显低于对照组(P均＜0.05),平滑肌细胞Fas表达明显降低.然而,L-Arg缓解了低氧性肺血管结构重建的形成.低氧+L-Arg组大鼠肺中、小型动脉凋亡平滑肌细胞百分数均明显高于低氧组(P均＜0.05).L-Arg使低氧大鼠肺动脉平滑肌细胞Fas表达明显增强.结论:L-Arg通过使肺动脉平滑肌细胞Fas表达上调,促进肺动脉平滑肌细胞的凋亡,从而对低氧性肺血管结构重建有重要的调节作用.     

新生乳猪缺氧性肺动脉高压中平滑肌细胞增殖和凋亡

目的：研究平滑肌细胞增殖和凋亡在新生乳猪生后正常发育及缺氧性肺动脉高压肺血管重构中的作用。方法：42只新生乳猪分成正常发育组和缺氧性肺动脉高压组，其中20只新生乳猪置于低气压仓（50．8kPa)中3或11d形成不同程度的缺氧性肺动脉高压模型。采用免疫组化方法和TUNEL方法检测和观察肺小阻力动脉中层平滑肌细胞（SMC）的增殖和凋亡变化。结果：平滑肌细胞复制率在出生时即较高，出生后早期进一步升高。短期缺氧对平滑肌细胞复制率有一定程度的抑制。较长期缺氧（11d)引起肺血管重构显著变化同时，平滑肌细胞复制率显著增加；新生期无论在正常状态，缺氧或缺氧恢复阶段，在肺血管壁上均未见细胞凋亡阳性信号。结论：新生乳猪出生后肺血管重构与平滑肌细胞增殖有关。平滑肌细胞增殖在严重缺氧性肺动脉高压形成中起重要作用。细胞凋亡在出生早期肺血管重构中作用尚待研究。     

细胞外信号调节激酶1／2在慢性低氧肺动脉高压肺动脉平滑肌细胞增殖中的作用研究进展

肺动脉高压是一种高发病率和病死率的疾病,其病因复杂,可由多种心、肺或肺血管疾病等引起,共同表现为肺血管阻力增加、右心负荷增大,最终导致右心衰竭,严重影响人体健康。肺动脉平滑肌细胞的肥大和增生导致的肺动脉壁增厚是肺动脉高压的病理特征。许多研究表明,低氧引起平滑肌细胞增殖与细胞外信号调节激酶1／2（EPK1／2）激活有关。该文主要就（EPK1／2）在慢性低氧肺动脉高压肺动脉平滑肌细胞增殖中的作用研究进展予以综述。     

ET－1和NO对肺动脉平滑肌细胞DNA合成的作用及缺氧对其调制的研究

观察内皮素－１（ＥＴ－１）和一氧化氮（ＮＯ）在缺氧性肺血管结构重组中的作用，发现ＥＴ－１可促进肺动脉平滑肌细胞（ＰＡＳＭＣ）ＤＮＡ合成，其促进作用呈剂量依赖性；ＮＯ供应剂ＳＮＰ则起抑制作用，ＮＯ的抑制增殖作用主要由ｃＧＭＰ介导。在此基础上观察到缺氧可促进ＰＡＳＭＣ对ＥＴ－１的增殖反应，同时可抑制ＰＡＳＭＣ胞浆内可溶性鸟苷酸环化酶活性而降低ＰＡＳＭＣ对ＮＯ等舒血管药物的反应性。提示ＥＴ－１和ＮＯ及缺氧在缺氧性肺血管结构重组中具有重要的作用。     

钙蛋白酶介导低氧诱导的肺动脉高压肺血管重构

目的：研究钙蛋白酶(calpain)在低氧诱导肺动脉高压肺血管重构中的作用及机制。方法：SD大鼠随机分为低氧模型组和常氧对照组。插管法测定大鼠右心室收缩压及平均肺动脉压,右心室/(左心室+室间隔)比值评价右心肥厚指数,HE染色检测血管重构情况,分别采用实时荧光定量PCR和Western印迹检测肺动脉calpain-1,-2和-4 mRNA和蛋白的表达。原代培养的大鼠肺动脉平滑肌细胞分为4组：常氧对照组、常氧对照+ MDL28170(calpain抑制剂)组、低氧模型组、低氧模型+MDL28170组。MTS及流式细胞术观察细胞增殖情况,实时荧光定量PCR检测Ki-67及增殖细胞核抗原(proliferating cell nuclear antigen,PCNA) mRNA表达情况。结果：与常氧对照组大鼠比较,低氧模型组大鼠右心室收缩压、平均肺动脉压及右心肥厚指数显著增加,肺动脉血管显著重构;同时,低氧模型组大鼠肺动脉中calpain-1,-2,-4 mRNA和蛋白表达也显著上调。与常氧对照组细胞比较,低氧模型组细胞显著增殖,MDL28170可显著抑制低氧诱导的肺动脉平滑肌细胞增殖,同时逆转低氧诱导的Ki-67和PCNA mRNA表达上调。结论：calpain介导低氧诱导的肺动脉高压肺血管重构,其机制可能与介导低氧诱导的肺动脉平滑肌细胞增殖有关。     

CO作用后大鼠肺血管细胞增殖和凋亡状况的研究

目的：通过研究CO和低氧作用后大鼠肺血管细胞增殖和凋亡状况，探讨低氧肺动脉高压的发病机制及防治措施。方法：应用免疫组织化学，原位末端标记及Western杂交等方法检测常压低氧大鼠肺血管壁细胞增殖，凋亡及c-myc基因的表达状况。结果：正常组，低氧和锡原卟啉组，低浓度CO和血晶素组大鼠肺动脉均存在增殖和凋亡的阳性细胞，两类细胞在肺内呈不均匀散在分布，低氧和锡原卟啉组大鼠肺血管增殖细胞数显著升高而凋亡细胞数显著减少，细胞增殖凋亡比值分别为对照组的5倍或4倍，而低浓度CO和血晶素组肺血管增殖细胞和凋亡细胞系数均显著增加，细胞增殖凋亡比值均为1．2，c-myc在低氧和锡原卟啉组大鼠肺内表达显著增加，在低浓度CO和血晶素组大鼠肺内表达减少。结论：增殖和凋亡现象共存在于正常和处理大鼠的肺血管细胞中，也许c-myc等基因的异常表达导致了细胞增殖和凋亡的失衡，进而调节了慢性低氧肺血管结构的改建。