低氧诱导因子与低氧性肺动脉高压发病机制的研究进展

低氧性肺动脉高压(HPH)是慢性肺源性心脏病和慢性高原病等发病的重要病理生理变化之一,其特点主要是以低氧性肺血管收缩反应增强和肺小动脉中层平滑肌细胞的异常增生(重建)为主。虽然HPH的发病机制仍不清楚,但近来研究表明内皮素(ET)、血管内皮生长因子(VEGF)、促红细胞生成素(Epo)和一氧化氮(NO)是HPH的重要致病因子。它们可在低氧诱导因子—1(HIF—1α)介导或在增加的血流切应力和氧应激反应刺激下产生,并发挥相应的作用。本文将对HIF在低氧性肺动脉高压发病中的重要作用及其进展作一简要概述。     

低氧诱导因子抑制因子在低氧性肺动脉高压中的作用

目的:研究低氧性肺动脉高压(hypoxic pulmonary hypertension,HPH)形成过程中低氧诱导因子抑制因子(factor inhibiting hypoxia-inducible factor-1,FIH)在肺小动脉的表达变化及在HPH发病中的可能作用。方法:将36名患者分为慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)并肺动脉高压组(pulmonary hypertension,PH)组(PH组)、COPD非PH组(COPD组)、对照组,收集肺组织,观察其肺血管重塑指标,原位杂交法与免疫组织化学法检测肺小动脉壁FIH m RNA和蛋白的表达水平。结果:COPD组患者肺小动脉出现血管重塑,PH组患者肺小动脉重塑更明显(P0.05)。FIH m RNA在各组患者肺小动脉壁的表达无明显差异(P0.05);FIH蛋白在对照组患者肺小动脉壁高表达,COPD组表达降低,PH组表达进一步减少(P0.05)。直线相关分析表明,FIH蛋白与FIH m RNA无相关(P0.05);FIH蛋白与肺小动脉重塑指标、肺动脉收缩压均呈负相关(P0.01)。结论:慢性肺泡性低氧下调患者肺小动脉壁FIH表达,进而参与患者HPH发病。     

HIF-1调控低氧性肺动脉高压北大核心CSCD

低氧性肺动脉高压(hypoxia-induced pulmonary hypertension,HPH)是多种慢性病高原病发病的中心环节,严重影响疾病的病程和预后。其主要特点是低氧刺激下诱发过度的肺血管收缩反应和异常的肺血管结构重塑,导致慢性肺源性心脏病的发生。低氧诱导因子-1(hypoxia inducible factor-1,HIF-1)被认为是低氧环境下感受氧变化的重要转录调控因子,可调控多种低氧相关靶基因表达,影响肺血管重塑过程。本文就低氧下HIF-1在低氧性肺动脉高压形成中的研究进展做一综述。     

硫化氢在低氧性肺动脉高压发病中的作用

低氧性肺动脉高压(HPH)是临床众多心肺血管疾病发生、发展中重要的病理过程,也是决定这些疾病的进展及预后的重要因素之一.HPH又是复杂的病理生理过程,其发病机制迄今尚未完全阐明.近来发现,一直被称为有毒废气的硫化氢(H2S)可在机体内源性生成,外源性给予H2S可以缓解HPH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、抑制肺动脉细胞外基质异常堆积等,进而揭示了H2S在HPH中的重要调节作用.     

低氧性肺动脉高压大鼠肺小动脉Siah1的表达变化及意义

目的:探讨低氧性肺动脉高压(HPH)大鼠肺小动脉Siah 1的动态表达变化及作用.方法:40只成年雄性Wistar大鼠随机分为对照组和低氧3 d、7d、14d、21 d组,每组8只,常压间断低氧复制HPH大鼠模型.测各组大鼠平均肺动脉压(mPAP)、右心室肥大指数(RVHI)、血管形态学指标;原位杂交、RT-PCR检测肺内Siah1 mRNA表达,免疫组化、Western blot检测其蛋白质水平.结果:①低氧7d后,肺小动脉出现血管重塑,且mPAP明显上升;低氧14d后,肺小动脉重塑更明显,mPAP达高峰.RVHI在低氧14d后明显增加.②Siah1 mRNA在对照组肺小动脉壁呈弱阳性表达,低氧7d后显著增高,低氧14d后达高峰.低氧21d后下降但仍高于对照组.免疫组化显示,Siahl蛋白在对照组肺小动脉壁呈弱阳性表达,低氧7d后显著增高,低氧14d后达高峰,低氧21 d后下降但仍高于对照组.③大鼠肺小动脉壁Siah1蛋白与Siah1 mRNA呈正相关;Siah1 mRNA、Siah1蛋白与mPAP、重塑指数、RVHI均呈正相关.结论:慢性低氧诱导肺小动脉壁Siah1表达增加,进而在HPH发病过程中发挥一定的作用.     

IL-33通过活化巨噬细胞NF-κB信号通路参与低氧性肺动脉高压的发生发展

目的探讨IL-33/ST2应答轴是否通过激活巨噬细胞NF-κB通路促进低氧性肺动脉高压(hypoxic pulmonary hypertension,HPH)的发生、发展。方法采用野生型(WT)、IL-33转基因(Il33 Tg)小鼠和St2基因敲除(St2-/-)小鼠制备HPH小鼠模型,采集小鼠支气管肺泡灌洗液(bronchoalveolar lavage fluid,BALF)和肺组织标本;进行小鼠BALF总细胞和分类计数;用免疫荧光和免疫组化法检测IL-33、ST2在小鼠肺组织的表达水平和MAC-2+巨噬细胞聚集;用ELISA检测肺组织匀浆中的细胞因子含量;用免疫印迹(Western blot)检测转录因子NF-κB在模型鼠肺组织及体外IL-33刺激的小鼠巨噬细胞系RAW264.7的表达水平。结果 IL-33、ST2在HPH模型小鼠肺组织中表达上调并伴有MAC-2+巨噬细胞增加;Il33 Tg模型鼠肺部以巨噬细胞为主的炎性细胞浸润;低氧可诱导WT小鼠肺组织表达促炎因子IL-1β和巨噬细胞趋化蛋白(monocyte chemotactic protein 1,MCP-1),而St2基因缺失则下调上述细胞因子表达;低氧亦可诱导上调NF-κB在WT小鼠肺组织表达,而St2基因缺失则可抑制低氧诱导NF-κB的表达。体外实验显示IL-33能上调巨噬细胞NF-κB的表达。结论低氧可促进IL-33/ST2表达增强,进而诱导巨噬细胞内NF-κB通路的激活,导致促炎细胞因子MCP-1、IL-1β的产生,加重炎症反应并间接引起肺动脉血管重塑参与HPH的发生、发展。     

三七总皂甙对低氧大鼠肺动脉压和肺组织ERK1/2表达的影响

目的:观察三七总皂甙(PNS)对慢性低氧大鼠肺动脉压、肺组织细胞外信号调节蛋白激酶(ERK)表达的影响,探讨PNS预防低氧性肺动脉高压(HPH)的作用和机制。方法:将30只健康雄性SD大鼠随机分为3组:对照组、低氧组和低氧+PNS组。以常压低氧法复制肺动脉高压模型,以微导管法测定平均肺动脉压(mPAP),测量右心室(RV)及左心室加室间隔(LV+S)的重量,以RV/(LV+S)代表右心肥厚指数。用Western blot法和逆转录PCR方法分别检测肺组织中磷酸化细胞外信号调节激酶(p-ERK1/2)蛋白和细胞外信号调节激酶1(ERK1)mRNA的表达。结果:与对照组相比,低氧组大鼠mPAP、RV/(LV+S)明显升高,肺组织匀浆pERK及ERK1 mRNA含量显著升高(P<0.01)。低氧+PNS组mPAP、RV/(LV+S)、肺组织匀浆pERK及ERK1 mRNA含量明显低于低氧组(P<0.05)。结论:PNS具有显著预防HPH的作用,其机理可能与其降低ERK1 mRNA的表达有关。     

ATP敏感性钾通道开放剂埃他卡林对大鼠低氧性肺动脉高压的影响

目的 :探讨新型ATP敏感性钾通道开放剂 (KATPCO)埃他卡林 (iptkalim ,Ipt)对低氧性肺动脉高压 (HPH)大鼠肺血管重构的影响。方法 :将大鼠置于常压低氧舱内 (O2 1 0 %± 0 .5 % ) ,8h/d ,每周 6d ,4周后测定平均肺动脉压(mPAP)、RV/ (LV +S) ;用图象分析仪测量与呼吸性细支气管伴行的肺小动脉外径 (ED)、动脉中层壁厚 (MT)、动脉管壁中层面积 (MA)、动脉管腔面积 (VA)和血管总面积 (TAA)。结果 :慢性低氧组大鼠的mPAP和RV/ (LV +S)显著高于正常对照组 (P <0 .0 1 ) ;图象分析显示低氧组大鼠肺小动脉中层壁厚与动脉外径百分比 (MT % )、动脉壁中层面积与血管总面积百分比 (MA % )均显著高于对照组 (P <0 .0 1 ) ;慢性低氧组大鼠肺小动脉管腔面积 (VA)与血管总面积 (TAA)百分比显著低于正常组 (P <0 .0 1 )。Ipt 0 .75mg·kg- 1 ·d- 1 和 1 .50mg·kg- 1 ·d- 1 均可显著抑制低氧性肺血管壁重构 ,降低肺动脉压 ,减少右心室肥厚 ,1 .50mg·kg- 1 ·d- 1 则可逆转持续低氧所致的所有病理性变化。结论 :新型KATPCO埃他卡林是一个富有潜力的治疗HPH药物     

SENP1在大鼠低氧性肺动脉高压形成中肺血管壁中表达及可能作用

目的:探讨大鼠低氧性肺动脉高压(HPH)形成过程中SENP1在肺小动脉的动态表达变化及作用。方法:40只成年雄性Wistar大鼠随机分为5组(n=8):对照组和缺氧3 d、7 d、14 d2、1 d组,常压间断低氧复制HPH大鼠模型。测各组大鼠平均肺动脉压(mPAP)、右心室肥大指数(RVHI)、血管形态学指标;原位杂交、逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)检测肺内SUMO特异性蛋白酶-1(SUMO-specific proteases-1,SENP1)mRNA表达,免疫组化、Westernblot检测其蛋白质水平。结果:①缺氧7 d后,肺小动脉出现血管重塑,且mPAP明显上升;低氧14 d后,肺小动脉重塑更明显,mPAP达高峰。RVHI在低氧14 d后明显增加。②原位杂交显示,SENP1 mRNA在对照组肺小动脉壁呈阳性表达,低氧后其相对量无明显变化。RT-PCR显示肺组织SENP1 mRNA表达与原位杂交所观察到的肺小动脉壁SENP1 mRNA变化趋势一致;SENP1蛋白在对照组呈阳性表达,低氧7 d后其表达量开始呈进行性下降。Western blot显示肺组织内SENP1蛋白表达与免疫组化观察到的肺小动脉壁SENP1蛋白变化趋势一致。③SENP1蛋白与mPAP、重塑指数、RVHI均呈负相关。结论:慢性低氧诱导肺小动脉壁SENP1蛋白降解,进而可能在HPH发病过程中发挥一定的作用。     

低氧性肺动脉高压发病机制及红景天活性成分的作用

低氧性肺动脉高压是高原病的一种,是高原肺水肿和高原心脏病的初始环节,近年来低氧性肺动脉高压的发病机制及药物治疗相关的研究日渐深入。红景天作为传统中藏药,在治疗高原病方面有悠久的历史,红景天在治疗低氧性肺动脉高压有重要的作用,可有效预防和改善肺动脉高压,但是学者们对其治疗机制的研究还处在基础研究的探索阶段。本文系统阐述了低氧性肺动脉高压的发病机制以及红景天的主要活性成分在治疗低氧性肺动脉高压的作用机制。为低氧性肺动脉高压的预防和治疗以及相关药物筛选提供新的思路。     

慢性阻塞性肺疾病肺血管重塑的研究进展

肺动脉高压(PAH)是慢性阻塞性肺疾病(简称慢阻肺)自然进程中重要的并发症。肺血管重塑是慢阻肺进展为肺动脉高压、肺心病的重要病理过程。慢阻肺肺血管重塑的发病机制复杂,慢性低氧、炎症、吸烟等因素均参与其中。大量研究证实多种细胞因子在慢阻肺中发挥潜在的重要作用,其中涉及的分子通路非常复杂,目前还没有完全研究清楚。我们对肺血管舒缩调节和肺血管重塑进展的理解使得逆转重塑成为新的治疗观念。     

成肌纤维细胞在大鼠低氧性肺动脉高压发病中的作用

目的探讨低氧性肺动脉高压(HPH)无肌性肺动脉肌化的细胞来源.方法雄性Wistar大鼠40只,分为对照组和低氧(3、7、14、21d组),每组8只,低氧组复制HPH大鼠模型.测定各组平均肺动脉压(mPAP),右心室肥大指数(RVHI),肺小动脉病理及其形态计量学;免疫组化测定各组肺微血管α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)表达;透射电镜观察微血管的超微结构改变.结果 (1)低氧7d起大鼠mPAP、管壁面积/管总面积(WA%)、管腔面积/管总面积(LA%)分别为(18.41±0.37)mmHg、(52.2±0.8)%、(47.8±0.8)%与对照组(14.02±0.41)mmHg、(64.5±1.3)%、(35.5±1.3)%比较差异有显著性(P<0.05),低氧14天起稳定于高水平;低氧14d RVHI为(25.0±1.8)%与对照组(23.6±0.5)%比较差异也有显著性(P<0.05).(2)从低氧7d开始无肌型动脉、部分肌型动脉、肌型动脉的构成比分别是39%、46%、15%与对照组60%、35%、5%比较差异有显著性(P＜0.005).(3)免疫组化发现,腺泡内肺动脉管壁α-SMA的表达随着低氧时间的延长,α-SMA表达量逐渐增多.(4)透射电镜观察21d组增厚的重塑血管壁,位于内外弹性膜之间的细胞为成肌纤维细胞表型,外层具有与它紧密联系的成纤维细胞.结论在低氧性肺动脉高压时,成纤维细胞转化为成肌纤维细胞是腺泡内肺动脉重塑的重要原因之一.     

慢性低氧高二氧化碳肺动脉高压小鼠肺组织Rho激酶的表达变化

慢性低氧高二氧化碳性肺动脉高压严重威胁着国民身体健康,但其发病机制尚未完全阐明。该研究通过检测正常对照组和慢性低氧高二氧化碳组小鼠右心室肥厚指数(right ven-tricular hypertrophy index,RVHI)、管壁厚度占血管外径的百分比(vessel wall thickness/total vasculardiameter,WT%)和管壁面积占血管总面积的百分比(vessel wall area/total vascular area,WA%),RT-PCR检测肺组织中Rho激酶(ROCK1,ROCK2)基因的表达,Western blot检测肺组织中ROCK1、p-MYPT1(phospho-myosin phosphatase target subunit 1)蛋白的表达,免疫组织化学法观察ROCK1的定位表达,探讨了Rho激酶在慢性低氧高二氧化碳性肺动脉高压形成中的作用。结果发现,慢性低氧高二氧化碳组小鼠RVHI、WT%、WA%值均显著升高(P<0.01),ROCK1、ROCK2基因表达明显增加(ROCK1 P<0.01,ROCK2 P<0.05),ROCK1、p-MYPT1蛋白表达显著增加(P<0.01),ROCK1蛋白表达于肺动脉、肺泡和支气管。以上结果提示,慢性低氧高二氧化碳条件下,小鼠肺组织中Rho激酶表达升高,可能参与了肺动脉高压的形成。     

慢性低氧性肺动脉高压大鼠肺组织内质网应激介导的凋亡的变化

目的:探讨内质网应激介导的凋亡在低氧性肺动脉高压大鼠肺组织中的变化及意义.方法:清洁级雄性SD大鼠22只随机被均分成对照组和低氧组(n=11).采用常压低氧法复制慢性低氧高二氧化碳性肺动脉高压模型,4周后,测定肺动脉平均压(mPAP)、右心室游离壁(RV)和左心室加室间隔(LV+S)重量比、肺细小动脉管壁面积/管总面积...     

钙激活性氯离子通道在低氧性肺血管双相收缩反应中的作用

本文旨在探讨钙激活性氯离子通道(ClCa)在二级肺动脉血管低氧性肺血管收缩(hypoxic pulmonary vasoconstriction,HPV)中的作用。分离Sprague-Dawley(SD)雄性大鼠二级肺动脉血管,采用离体血管灌流法记录血管环张力变化。结果显示,常氧条件下,ClCa抑制剂尼氟灭酸(10和50μmol/L)和IAA-94(10μmol/L)使去甲肾上腺素收缩的二级肺动脉环血管产生明显的舒张反应(P0.01),但对KCl收缩的二级肺动脉环血管并无影响。低氧条件下1 h内,去甲肾上腺素预收缩的二级肺动脉血管环出现双相性HPV反应,KCl预收缩的血管环无双相性收缩反应。尼氟灭酸和IAA-9明显减弱II期收缩反应(均P0.01),对I期舒张反应也有显著减弱作用(均P0.01),但对I期收缩几乎无影响。以上结果提示,ClCa是二级肺动脉血管双相性收缩反应II期收缩形成的一个重要因素,而在I期收缩中无明显作用。     

肺动脉高压大鼠肺内5-HT1B受体的分布和表达变化

目的:观察低氧性肺动脉高压大鼠肺内5-HT1B受体的分布和表达变化,探讨低氧性肺动脉高压的形成机制.方法:40只健康雄性SD大鼠随机分为正常组(control)、低氧3周组(2w)、低氧4周组(4w)和低氧5周组(5w).除正常组外,其余3组大鼠分别在低氧环境中饲养3周、4周和5周.测定各组大鼠的平均肺动脉压力(mPAP)、右心室收缩压(RVSP)和右心室肥厚度[RV/(LV+S)%].应用免疫组织化学法观察大鼠肺组织中5-HT1B受体的分布和表达,Western blot法测定大鼠肺组织中5-HT1B受体的蛋白含量.结果:和正常组相比,低氧3周组大鼠的mPAP、RVSP和右心室肥厚度均显著升高(P均＜0.05),并且随着低氧时间的延长而持续升高(P均＜0.05).免疫组织化学结果显示:5-HT1B受体主要分布在正常大鼠肺动脉的内膜层,而平滑肌层中仅有少量表达:和正常组相比,低氧3周组大鼠肺动脉平滑肌层中5-HT1B受体的表达显著增多;随着低氧时间的延长,大鼠肺动脉平滑肌层中5-HT1B受体表达持续增多.Western blot结果表明,大鼠肺组织中5-HT1B受体的蛋白含量变化和免疫组织化学结果相一致.结论:低氧性肺动脉高压大鼠肺动脉中5-HT1B受体呈过度表达,这可能是低氧性肺动脉高压形成的分子机制之一.     

野生型p53、bcl2基因在低氧性肺动脉高压大鼠肺内表达及其分布

目的 :探讨野生型 p5 3、bcl2 基因在慢性低氧性肺动脉高压中的作用。方法 :建立慢性低氧性肺动脉高压大鼠模型 ,用原位杂交的方法观察 p5 3mRNA、bcl2 mRNA在大鼠心脏及肺组织的表达和分布。结果 :缺氧组大鼠肺小动脉壁厚度占血管外径的百分比 (MT % ) 2 9 3 %± 4 5 %明显高于正常对照组 15 2 %± 3 2 % (P <0 .0 1) ,肺小动脉壁 p5 3mRNA表达 0 6 8± 0 12明显弱于对照组 1 12± 0 38(P <0 .0 1) ,而bcl2 mRNA表达 2 38± 1 0 4强于对照组 1 0 9± 0 32 (P <0 .0 1)。结论 :①慢性缺氧能导致肺小动脉重建及肺动脉高压 ;②野生型 p5 3bcl2 基因均参与了慢性低氧性肺动脉高压肺血管重建的调控。     

5-HD对慢性低氧肺动脉高压大鼠肺动脉平滑肌PKC-ɑ表达的作用

目的:研究线粒体ATP敏感钾通道(mitoKATP)抑制剂5-羟基癸酸盐(5-HD)对慢性低氧肺动脉高压大鼠的影响及其潜在机制。方法:雄性SD大鼠48只,随机分成4组(n=12):①正常对照组;②慢性低氧组;③慢性低氧+5-HD组;④慢性低氧+Diazoxide(mitoKATP开放剂)组;除正常对照组外,其余3组置于氧舱内(氧浓度10%±0.3%),每天低氧8 h,并接受不同的干预,共4周。干预结束后右心导管法测各大鼠肺动脉压,RT-PCR和Westernblot检测各组大鼠肺动脉PKC-ɑ蛋白和mRNA的表达。结果:①慢性低氧组肺动脉压显著高于正常组(P<0.01),同时慢性低氧+Diazoxide组与慢性低氧+5-HD组肺动脉压较慢性低氧组显著减低(P<0.01)。②慢性低氧组PKC-ɑ蛋白及mRNA的相对表达显著高于正常组(P<0.05)。结论:5-HD对慢性低氧肺动脉高压起保护作用,其机制可能是抑制线粒体ATP敏感钾通道。     

ING4、PHDs以及HIF-1α在低氧性肺动脉高压大鼠中的表达变化

目的研究大鼠低氧性肺动脉高压(hypoxic pulmonary hypertension,HPH)模型中ING4表达变化的规律及其与PHDs、HIF-1α间的相互关系。方法实验复制HPH大鼠模型,在缺氧不同时间点,测定大鼠平均肺动脉压(mPAP)及右心室肥大指数(RVHI),HE染色观察肺小动脉重塑(HPVR)。原位杂交、RT-PCR、检测肺内ING4、PHD1、PHD2、PHD3及HIF-1α的mRNA表达水平及部位,免疫组化、Western blot检测以上蛋白质表达水平及部位。结果 (1)缺氧7d后大鼠的mPAP开始上升,与对照组比较有显著性差异(P0.05),缺氧14d后出现肺血管重塑和RVHI增加,与对照组比较有显著性差异(P0.05)。HIF-1α蛋白在缺氧3d组表达均开始升高(P0.05,与对照组比),缺氧7d达高峰,14d和21d稍下降。HIF-1αmRNA在缺氧14d后表达略增高(与对照组比较P0.05)。(2)对照组PHD1蛋白质呈阳性表达,缺氧14d下降,缺氧21d保持较低水平。PHD1mRNA表达差异无显著性。对照组PHD2蛋白质和mRNA呈阳性表达,缺氧3d增高,缺氧14d达高峰,缺氧21d保持较高水平。对照组PHD3蛋白质呈弱阳性表达,缺氧3d明显增高,缺氧7d保持高水平,缺氧14d和21d下降。对照组肺小血管PHD3mRNA缺氧3d后迅速增高,缺氧14d达高峰,缺氧21d保持高水平。(3)对照组ING4蛋白质呈弱阳性表达,缺氧3d和7d后表达增高,缺氧14d达高峰,缺氧21d稍有下降。对照组ING4mRNA呈阳性表达,缺氧7d组比表达显著增高,直线相关分析表明,在缺氧组大鼠中ING4蛋白质与HIF-1α蛋白质及mPAP、RVHI、WA%负相关。结论肺动脉高压大鼠模型中ING4、PHDs和HIF-1α的表达变化,可能在HPH的发生和发展中发挥作用。