高原低氧大鼠肺组织超微结构及其低氧诱导因子1α的表达（英文）

背景：低氧诱导因子1α可介导哺乳动物细胞适应低氧环境。目的：观察高原低氧对大鼠肺组织超微结构的影响及其低氧诱导因子1α表达变化。方法：将SD大鼠分别为进行高原低氧干预1,2,3和30d,并设置对照组。4个高原低氧组由海拔5m的西安地区途中耗时1d带到海拔2700m的青海格尔木地区、途中耗时2d带到海拔5000m的唐古拉地区,途中耗时3,30d分别带到海拔4500m的西藏那曲地区。结果与结论：光镜及电镜观察显示,急性高原低氧2d组肺组织出现明显的高原肺水肿,急性高原低氧30d组低氧诱导因子1αmRNA的表达明显增高（P〈0.01）,高原肺水肿现象则明显减轻。结果证实,低氧习服后肺组织低氧诱导因子1αmRNA表达的提高有利于减轻高原肺水肿。     

高原低氧对大鼠心肺组织超微结构的影响

背景:研究表明快速进入高原地区时,机体不可避免地会受到不同程度的损伤,以心肺损伤较显著。目的:观察低氧习服对高原低氧大鼠心肺组织的超微结构影响。方法:将SD大鼠分别为进行高原低氧干预1,3和30d,并设置对照组。3个高原低氧组由海拔5m的西安途中耗时1d带到海拔2700m的青海格尔木地区、途中耗时3,30d分别带到海拔4500m的西藏那曲地区,观察各时间点心肺标本的组织学变化。结果与结论:急性高原低氧1,3d组肺组织显微和超微结构出现明显的间质性肺水肿和肺泡性肺水肿,其心脏组织光镜下大鼠各室壁心肌细胞均可见不同程度的浊肿、空泡变性、溶解坏死及间质水肿等,电镜下可见心肌细胞线粒体肿胀,肌浆网扩张,肌原纤维溶解,细胞内外水肿等,急性高原低氧3d上述改变右室壁较左室壁明显,而低氧习服后高原低氧30d组间质性水肿和则肺水肿明显减轻。结果证实,高原急性缺氧可造成大鼠间质性肺水肿和肺泡型肺水肿,并引起以右心室为主的全心性损伤,经过高原低氧习服后心肺组织病变明显减轻。     

高原低氧对大鼠心肺组织超微结构的影响

背景：研究表明快速进入高原地区时,机体不可避免地会受到不同程度的损伤,以心肺损伤较显著。目的：观察低氧习服对高原低氧大鼠心肺组织的超微结构影响。方法：将SD大鼠分别为进行高原低氧干预1,3和30d,并设置对照组。3个高原低氧组由海拔5m的西安途中耗时1d带到海拔2700m的青海格尔木地区、途中耗时3,30d分别带到海拔4500m的西藏那曲地区,观察各时间点心肺标本的组织学变化。结果与结论：急性高原低氧1,3d组肺组织显微和超微结构出现明显的间质性肺水肿和肺泡性肺水肿,其心脏组织光镜下大鼠各室壁心肌细胞均可见不同程度的浊肿、空泡变性、溶解坏死及间质水肿等,电镜下可见心肌细胞线粒体肿胀,肌浆网扩张,肌原纤维溶解,细胞内外水肿等,急性高原低氧3d上述改变右室壁较左室壁明显,而低氧习服后高原低氧30d组间质性水肿和则肺水肿明显减轻。结果证实,高原急性缺氧可造成大鼠间质性肺水肿和肺泡型肺水肿,并引起以右心室为主的全心性损伤,经过高原低氧习服后心肺组织病变明显减轻。     

去铁胺对大鼠肺组织低氧诱导因子-1表达及对模拟高原低氧大鼠肺组织结构的影响

目的:观察去铁胺对大鼠肺组织低氧诱导因子-1(HIF-1α)表达及对模拟高原低氧环境下肺结构的影响。方法:实验分成两部分,(1)25只Wistar大鼠随机分成5组,腹腔注射去铁胺(DFX)200mg/kg后,分别用RT-PCR和免疫组化方法在各个时相点(0、2、4、8、24h)检测肺组织HIF-1α mRNA和蛋白质的表达。(2)40只Wistar大鼠随机分成5组,每组8只。常氧对照组(N),急性低氧对照组(H0),急性低氧组(H1),DFX处理组(DFX0),DFX处理+急性低氧组(DFX1)。各组动物经相应处理后,测定N、H0、DFX0组肺组织HIF-1α mRNA,观察N、H1、DFX1组肺显微及超微结构变化并检测肺组织一氧化氮浓度及Na+-K+-ATP酶活性。结果:(1)大鼠腹腔注射DFX后肺组织未表达HIF-1α蛋白质,对照组(0h)大鼠肺组织少量表达HIF-1α mRNA,2h后开始升高,4h达峰值(P<0.01),以后逐渐下降,24h后基本恢复到正常对照组水平。(2)大鼠腹腔注射DFX200mg/kg,1次/d,5d后,DFX0组HIF-1α mRNA表达水平显著高于H0和N组(P<0.01)。(3)经模拟海拔6000m急性低氧24h后,H1组肺组织NO浓度和Na+-K+-ATP酶活性低于N组(P<0.01),而DFX1较H1组明显升高(P<0.01)。(4)经模拟海拔6000m急性低氧24h后,H1组肺出现明显的间质性水肿,而DFX1组则水肿明显减轻。结论:DFX可以促进大鼠肺组织表达HIF-1α mRNA;间断腹腔注射DFX可以减轻大鼠低氧性肺间质水肿并提升肺组织NO浓度和Na+-K+-ATP酶活性。     

博来霉素气管灌注构建肺纤维化模型大鼠肺组织低氧诱导因子1α的动态表达

背景:低氧诱导因子1α是介导低氧反应的核转录因子,其对肺纤维化的作用尚不明确。目的:观察低氧诱导因子1α在肺纤维化发病中的作用。方法:采用博来霉素(5mg/kg)一次性气管内灌注建立SD大鼠肺纤维化模型。造模后7,14,28d观察大鼠肺组织的病理学改变及肺组织中低氧诱导因子1α蛋白及mRNA的动态表达。结果与结论:博来霉素灌注后,大鼠肺组织炎症反应明显,并逐渐出现纤维化及胶原纤维沉积。免疫组织化学及RT-PCR结果显示,在大鼠肺纤维化发病过程中,低氧诱导因子1α蛋白及mRNA的表达趋势相同,即随造模时间的延长表达逐渐增多,并于造模后第14天达高峰。提示低氧诱导因子1α在大鼠肺纤维化发病过程中起重要作用,其过度表达可能参与了肺纤维化的发生与发展。     

博来霉素气管灌注构建肺纤维化模型大鼠肺组织低氧诱导因子1α的动态表达

背景：低氧诱导因子1α是介导低氧反应的核转录因子,其对肺纤维化的作用尚不明确。目的：观察低氧诱导因子1α在肺纤维化发病中的作用。方法：采用博来霉素（5mg/kg）一次性气管内灌注建立SD大鼠肺纤维化模型。造模后7,14,28d观察大鼠肺组织的病理学改变及肺组织中低氧诱导因子1α蛋白及mRNA的动态表达。结果与结论：博来霉素灌注后,大鼠肺组织炎症反应明显,并逐渐出现纤维化及胶原纤维沉积。免疫组织化学及RT-PCR结果显示,在大鼠肺纤维化发病过程中,低氧诱导因子1α蛋白及mRNA的表达趋势相同,即随造模时间的延长表达逐渐增多,并于造模后第14天达高峰。提示低氧诱导因子1α在大鼠肺纤维化发病过程中起重要作用,其过度表达可能参与了肺纤维化的发生与发展。     

低氧诱导因子1α高表达对急性心肌梗死大鼠骨髓间充质干细胞的动员

背景：设想通过增加自体干细胞动员达到有效修复心脏缺血区的目的,因此找到可利用的特异而有效的干细胞动员剂成为关键所在。目的：观察心肌梗死时低氧诱导因子1α表达对骨髓间充质干细胞动员的影响。方法：将90只远交群SD大鼠结扎冠状动脉前降支建立急性心肌梗死模型,随机分为3组：低氧诱导因子1α反义寡核苷酸组给予低氧诱导因子1α反义寡核苷酸干预抑制大鼠梗死缺血组织的低氧诱导因子1α的表达,低氧诱导因子1α错义寡核苷酸组和对照组分别给予等量低氧诱导因子1α错义寡核苷酸和生理盐水。结果与结论：造模后30h、7d,对照组外周血骨髓间充质干细胞计数及血浆血管内皮生长因子水平与低氧诱导因子1α错义寡核苷酸组相近,但明显高于低氧诱导因子1α反义寡核苷酸组。造模后7d,对照组心肌缺血组织低氧诱导因子1α蛋白、血管内皮生长因子蛋白及mRNA表达与低氧诱导因子1α错义寡核苷酸组相近,但明显高于低氧诱导因子1α反义寡核苷酸组。造模后7,14,28d,对照组心肌缺血组织切片毛细血管密度分析与低氧诱导因子1el错义寡核苷酸组相近,明显高于低氧诱导因子1α反义寡核苷酸组。说明大鼠急性心肌梗死后高表达的低氧诱导因子1α与骨髓间充质干细胞动员、启动一系列心肌组织自我修复过程有因果关系。     

低氧习服过程中肺组织一氧化氮水平及钠-钾-ATP酶活性的变化

目的:探讨低氧习服过程肺组织一氧化氮水平和Na-K-ATP酶活性++的变化及其对模拟高原低氧性肺水肿的影响。方法:将32只3月龄Wistar大鼠随机分成常氧对照组、急性低氧组、3000m低氧习服组、5000m低氧习服组,习服完成后,置于模拟海拔6000m急性低氧24h,检测动物肺组织一氧化氮水平及Na-K-ATP++酶活性的变化及肺超微结构的变化。结果:急性低氧组肺组织超微结构出现明显的间质性肺水肿,而经过低氧习服后间质性肺水肿则明显减轻;急性低氧组大鼠肺组织一氧化氮水平犤(17.09±3.62)μmol/L犦显著低于常氧对照组犤(60.55±4.27)μmol/L犦(q=31.642,P<0.01),经过3000m和5000m低氧习服后肺组织一氧化氮水平逐渐接近于常氧对照组,明显高于急性低氧组(q=25.540,43.625,P<0.01);急性低氧组肺组织Na-K++-ATP酶活性明显低于常氧对照组q=15.347,P<0.01),经过3000m(和5000m低氧习服后Na-K-ATP酶活性显著高于常氧对照组(q++=8.290,28.563,P<0.01)。结论:低氧习服后肺组织一氧化氮水平及Na-K-ATP酶活性的提高有++利于减轻大鼠低氧性肺水肿。     

低氧训练大鼠骨骼肌组织低氧诱导因子1对血管新生的影响

背景:低氧诱导因子1是一种在氧平衡调节中起关键作用的转录因子,与机体的耐缺氧能力密切相关。目的:观察低氧训练大鼠骨骼肌组织中低氧诱导因子1和血管内皮CD34的蛋白表达,探讨低氧诱导因子1在促进骨骼肌组织血管形成中的作用。方法:将健康雄性SD大鼠60只,随机分为6组:常氧对照组、低氧不运动组、常氧训练组、低住高练组、高住低练组和高住高练低练组。运动组采用10周递增负荷跑台运动训练,每周训练6d,运动量由第1周的速度为15m/min、持续时间为25min递增至第10周速度为28m/min、持续时间为50min,低练组每周二、四、六在相当于海拔1500m的低氧环境中训练,并且在低氧环境中居住,低氧程度由第1周相当于海拔1800m递增至第10周相当于海拔3600m。结果与结论:低氧状态下,低氧诱导因子1有大量的蛋白表达,低氧复合运动表达更多,而CD34蛋白表达只发生在常氧运动组和低氧训练组。提示低氧诱导因子1是促进骨骼肌组织血管新生的一种重要因子,但须结合运动才能产生积极的作用。     

低氧对大鼠肝肾组织内红细胞生成素和低氧诱导因子-1α基因表达的影响

目的　观察急性低氧和间断低氧习服对大鼠肝、肾组织内红细胞生成素 (EPO)及其调控蛋白低氧诱导因子 1α(HIF 1α)基因表达的影响。方法　用低压舱模拟高原低氧环境 ,进行 30 0 0 m 2周、5 0 0 0 m2周低氧训练 ,使大鼠达到低氧习服状态后 ,采用 Northern斑点杂交研究间断低氧习服前后 ,80 0 0 m4 h低氧处理的大鼠肝、肾组织内 EPO和 HIF 1α基因表达的变化。结果　与常氧对照组相比 ,急性低氧处理的大鼠肝、肾组织内 EPO基因表达都明显增强 (P<0 .0 5或 P<0 .0 1) ;而间断低氧习服后 ,同样的低氧处理的大鼠肝、肾组织中 EPO基因表达都明显低于急性低氧组 (P<0 .0 1) ,EPO m RNA含量与常氧对照组水平差异不显著 (P>0 .0 5 )。急性低氧处理的大鼠肝组织中 HIF 1α基因表达水平明显高于常氧对照组和间断低氧习服组 (P均 <0 .0 1) ,而在不同处理的肾组织中 ,该基因表达水平差异不明显 (P均 >0 .0 5 )。结论　急性低氧能够刺激肝、肾组织内 EPO基因表达 ;而间断低氧习服的大鼠耐低氧能力明显增强 ,肝、肾组织内 EPO基因表达水平可恢复到常氧对照组水平。 HIF 1α在低氧影响 EPO基因表达的过程中可能起着重要的调节作用。     

肺表面活性蛋白-D在高原肺水肿发生发展中的表达及作用

目的探讨肺表面活性蛋白-D（SP-D）在高原肺水肿发生发展中的表达及作用。 方法将64只Wistar雄性大鼠随机分为4组,正常对照组（16只,586 m室温饲养）,低压低氧24 h、48 h及72 h组（各16只,于模拟海拔6000 m低压低氧舱内分别饲养24 h、48 h及72 h）,取右侧肺组织行HE染色,观察肺组织损伤情况,收集左侧肺组织肺泡灌洗液,采用酶联免疫吸附法（ELISA）测定支气管肺泡灌洗液（BALF）中SP-D、白介素（IL）-1β、IL-6、C反应蛋白（CRP）及肿瘤坏死因子α（TNF-α）的含量。 结果成功建造高原肺水肿动物模型;与正常对照组相比,低压低氧24、48、72 h组肺组织病理评分升高,差异有统计学意义（P＜0.05）;SP-D含量均有所下降,IL-1β、IL-6、CRP、TNF-α含量均上升,且各组间两两比较差异均有统计学意义（P＜0.05）;BALF中SP-D含量与肺组织病理评分呈负相关（r=-0.687,P＜0.05）,炎症因子IL-1β、IL-6、CRP及TNF-α与肺组织病理评分均呈正相关（r=0.705,P＜0.05;r=0.728,P＜0.05;r=0.733,P＜0.05;r=0.737,P＜0.05）。 结论SP-D在高原肺水肿的发生发展中起着一定的作用,其可能是防治高原肺水肿的新靶点。     

缺氧诱导因子1α和诱导型一氧化氮合酶基因在缺氧性肺动脉高压大鼠发病过程中的表达

背景:关于缺氧性肺动脉高压发病过程中缺氧诱导因子1α和诱导型一氧化氮合酶在肺动脉壁内的动态变化尚需探讨。目的:观察不同缺氧时间点肺动脉壁内缺氧诱导因子1α和诱导型一氧化氮合酶基因表达,探讨其在缺氧性肺动脉高压发病机制中的作用。设计:对比观察的动物实验。单位:南华大学附属第二医院呼吸内科。材料:选用健康雄性Wistar大鼠40只,清洁级,6～8周龄,体质量(220±10)g。按随机表法分为对照组(n=8)和缺氧组(n=32),其中缺氧组又分为缺氧后3,7,14,21d4个时间点进行观察,每个时间点8只。方法:实验于2004-08/2005-12在南华大学肿瘤研究所完成。缺氧组大鼠按李启芳报道的方法进行干预。对照组大鼠置于同一室内,除不缺氧外,余同缺氧组。按照观察时间点将大鼠麻醉后,右颈外静脉插入微导管,连接多导生理记录仪,检测大鼠肺动脉平均压。将大鼠处死取出心脏称量右心室、左室加室间隔的质量,以右室肥大指数反映右心室肥厚程度。取大鼠右上肺组织,进行苏木精-伊红染色和弹性纤维染色。用病理图像分析软件测定肺动脉管壁面积/管总面积、管腔面积/管总面积、肺细小动脉中膜平滑肌细胞密度、肺细小动脉中膜厚度作为肺小血管重塑指标。对肺小血管壁缺氧诱导因子1α,诱导型一氧化氮合酶进行原位杂交和免疫组织化学检测,以肺细小动脉管壁平均吸光度值作为mRNA表达和蛋白水平的相对含量。主要观察指标:①大鼠肺动脉平均压、右心室肥厚程度和肺小血管重塑指标的变化。②缺氧诱导因子1和诱导型一氧化氮合酶的表达及其与肺动脉平均压,肺血管重塑的关系。结果:共纳入Wistar大鼠40只全部进入结果分析。①缺氧7d时肺动脉平均压明显高于对照组(P<0.05),14d达到最高水平,之后维持于此水平。②缺氧14d右心室肥大指数高于对照组(P<0.05)。③缺氧7d肺小动脉管壁增厚,管腔变窄,肺动脉管壁面积/管总面积、管腔面积/管总面积与对照组比较,差异明显(P<0.05);缺氧14d可见肺小动脉中膜和肺细小动脉中膜平滑肌细胞密度增高,肺细小动脉中膜厚度明显增加(P<0.05)。21d管腔进一步变窄,平滑肌增生明显。④缺氧诱导因子1和诱导型一氧化氮合酶mRNA的表达:对照组大鼠呈弱阳性表达;缺氧3d和7d缺氧诱导因子1αmRNA相对量无明显变化,14d时明显增高,此后维持于高水平。诱导型一氧化氮合酶mRNA在缺氧3d明显高于对照组,7d达到高峰,14d接近对照组水平,21d再次升高,但低于缺氧3d时。⑤缺氧诱导因子1α主要表达于血管内膜和中膜,而诱导型一氧化氮合酶表达涉及血管全层。诱导型一氧化氮合酶在对照组肺血管内膜和中膜均弱阳性表达,缺氧3d与对照组差异不明显,7d中膜、内膜表达明显,14d血管中膜增厚,表达增强。在血管外膜,对照组诱导型一氧化氮合酶为阴性,各缺氧组均阳性表达。⑥mPAP与肺血管重塑正相关(r=0.976,P<0.01),缺氧诱导因子1αmRNA与诱导型一氧化氮合酶蛋白正相关(r=0.927,P<0.05)。结论:缺氧诱导因子1α和诱导型一氧化氮合酶均在大鼠缺氧性肺动脉高压的发病过程中发挥作用,且缺氧诱导因子1α与诱导型一氧化氮合酶基因表达可能存在相互调控。     

Unilateral high-altitude pulmonary edema (HAPE): a case report and discussion of pathophysiology

High-altitude pulmonary edema (HAPE), a potentially life-threatening altitude adaptation disorder, is considered to be caused by an exaggerated increase in pulmonary blood pressure and a non-cardiogenic rise in pulmonary vascular permeability subsequent to alveolar hypoxia. A 40-year-old male mountaineer was affected by an advanced stage of HAPE at high altitude (Monte Rosa plateau, 4000 m). The symptoms abated immediately after the patient descended from the altitude. However, six hours after the symptoms had resolved, radiographic signs of pulmonary edema, confined to the right lung, were seen. This rarely described unilateral radiological pattern of HAPE resolved completely within two days. We suggest that aspiration events of nasal secretion, the right sleeping position at night and an elevated right diaphragm reduced the patient's compensatory hyperventilation capacity of the right lung. The resulting increased alveolar hypoxia in the right lung was responsible for unilateral edema. The pathophysiological mechanism underlying unilateral HAPE is discussed.     

高原不同海拔地区大鼠严重烫伤延迟复苏后肾组织细胞凋亡及低氧诱导因子-1α的表达

目的 探讨高原不同海拔地区大鼠严重烫伤延迟复苏后肾组织低氧诱导因子-1α(HIF-1α)的表达及与细胞凋亡的关系.方法 雄性Wistar大鼠240只,建立高原烫伤模型[30%总体表面积(TBSA)Ⅲ度烫伤],分别在1 517 m和3 840 m两个海拔高度将大鼠随机分为延迟复苏组(DFR,n=50)、即时复苏组(IFR,n=60)和正常对照组(CG,n=10).分别于伤后1、6、12、24、72和168 h从右肾组织取材,采用大组织芯片技术和原位末端缺刻标记法(TUNEL)检测肾组织细胞凋亡.用免疫组化染色技术与图像分析技术检测肾组织HIF-1α的表达.结果 随海拔梯度上升,肾小管上皮细胞水肿、颗粒变性、坏死及崩解;肾小球毛细血管不同程度扩张、充血,内皮细胞变性、坏死;肾间质充血、水肿,炎性细胞浸润.DFR组较IFR组、高海拔较低海拔地区病变均明显加重.随海拔梯度上升,细胞凋亡和HIF-1α表达均增强.阳性表达均位于肾小管上皮细胞的胞核上;其表达强度DFR组和IFR组均高于CG组,高海拔组高于低海拔组,同一海拔高度DFR组高于IFR组(P均＜0.01).细胞凋亡指数与HIF-1α阳性表达灰度值呈负相关(r=-0.651,P＜0.01).结论 高原地区不同海拔高度严重烫伤可导致HIF-1α表达增强,同时伴肾小管细胞凋亡增加.肾损伤与肾组织细胞凋亡有关;表明HIF-1α可能参与了肾组织细胞凋亡.     

急性百草枯中毒大鼠肺组织MMP-2和TIMP-1的基因表达

目的 利用实时荧光定量PCR法测定急性百草枯中毒大鼠肺组织中基质金属蛋白酶-2(MMP-2)、基质金属蛋白酶组织因子抑制剂-1(TIMP-1)基因的表达,探讨其在急性百草枯中毒所致的大鼠急性肺损伤及纤维化中的作用.方法 80只SD大鼠,随机分为对照组(n:8)、染毒组(n:72);对照组一次性腹腔注射与染毒组等体积的生理盐水,染毒组一次性腹腔注射百草枯溶液(18mg/kg)染毒;分别于1、3、5、7、14、28 d光镜下观察两组大鼠的肺组织病理变化,同时利用实时荧光定量PCR法动态测定MMP-2、TIMP-1的mRNA表达量.结果 与对照组相比,染毒组大鼠早期主要表现为肺脏的急性炎症反应,肺水肿和出血明显,染毒5 d后观察到肺纤维化变化,第28天纤维化最明显;染毒组肺组织中的MMP-2的mRNA表达较对照组从第1天开始即明显增强,第7天达到高峰,为对照组的2.83倍,以后逐渐下降,但28 d时仍高于对照组,差异无统计学意义(P<0.01);TIMP-1的mRNA表达第1天也明显高于对照组,逐渐增强至14 d达到峰值,为对照组的7.28倍,后开始缓慢下降,28 d时仍明显高于对照组(P<0.01).结论 MMP-2、TIMP-1在急性百草枯中毒所致的急性肺损伤中起了重要的作用,同时大鼠的肺纤维化进程与MMPs/TIMPs的基因表达比例失调有很大的关系.