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1.
细胞内低氧感受器:缺氧诱导因子-1脯氨酰羟化酶研究进展   总被引:1,自引:0,他引:1  
哺乳动物细胞对低氧的适应性调节是通过改变一系列基因表达来实现的。调控这些基因表达最重要的转录因子是缺氧诱导因子-1(HIF-1),而能够直接感受氧分压、作为氧感受器的一种双加氧酶——脯氨酰羟化酶(PHD)则是调节HIF-1的关键分子。常氧状况下,HIF-1α的两个关键氨基酸残基Pro402和Pro564被PHD羟基化进而被蛋白酶水解,此时细胞内无HIF-1聚集,形成一种氧分压正常的信号状态。低氧状况下,PHD羟基化HIF-1α反应受阻,HIF-1聚集并入核诱导多种靶基因表达,启动低氧应答反应。本文就PHDs家族如何调控HIF-1α及PHD的调节剂研究进展进行综述。  相似文献   

2.
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。  相似文献   

3.
低氧诱导因子与低氧性肺动脉高压发病机制的研究进展   总被引:4,自引:0,他引:4  
Li SH  Wang JX  Ge RL 《生理科学进展》2003,34(3):280-282
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。  相似文献   

4.
目的:通过观察慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者肺小动脉内低氧诱导因子α亚基(HIF-1α)及HIF脯氨酸羟化酶(PHD)、HIF抑制因子的表达,探讨其在肺血管重塑中的可能作用。方法:选因肺肿瘤行肺叶切除者,COPD组(12例),对照组(14例)。取2组患者的肺组织,原位杂交和免疫组化检测HIF-1α、PHD1、PHD2、PHD3、FIH的mRNA及蛋白表达水平。观察并计算肺小动脉管壁厚度(PAMT)及肺小动脉管壁面积与血管总面积的比值(WA%)。结果:①COPD组PAMT(40μm±5μm)、WA%(50%±9%)均较对照组(分别为(31μm±4μm,39%±6%)高(均P<0.01);②COPD组肺小血管HIF-1αmRNA和蛋白表达(吸光度(A)值)(0.230±0.036,0.275±0.039)较对照组(0.174±0.029,0.102±0.015)增强(均P<0.01),蛋白质表达增高更明显。COPD组肺小血管PHD1 mRNA表达(0.180±0.030)与对照组(0.191±0.029)比无明显改变(P>0.05)。COPD组PHD2、PHD3 mRNA表达(0.245±0.044,0.252±0.023)较对照组(0.182±0.028,0.127±0.017)明显增高(均P<0.01)。PHD1蛋白质表达(0.104±0.015)较对照组(0.209±0.023)降低(P<0.01)。PHD2蛋白质表达(0.274±0.044)较对照组(0.219±0.043)增高(P<0.01)。PHD3蛋白质表达(0.161±0.023)较对照组(0.146±0.021)略增高,但差异无统计学意义(P>0.05)。两组间FIHmRNA和蛋白质表达差异均无显著性(P>0.05);③相关分析表明HIF-1α蛋白质水平与WA%,PAMT及PHD2、PHD3 mRNA及PHD2蛋白质呈正相关,与PHD1蛋白质呈负相关。结论:PHDs可能通过调节HIF-1α表达参与COPD患者的肺血管重塑。  相似文献   

5.
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。  相似文献   

6.
目的 :探讨蛋白激酶C(PKC)在慢性低氧大鼠肺动脉重构中的作用。方法 :采用透射电镜、放射活性测定法、免疫组化、图像分析等方法综合进行评价。结果 :①肺动脉平均压 (mPAP)、右心室重量比 (RV LV S)显著高于对照组 (P <0 .0 1) ;②光镜下肺细小动脉管壁面积 管总面积 (WA TA)、肺细小动脉中膜平滑肌细胞核密度 (SMC)显著高于对照组 (P <0 .0 1) ;电镜显示肺动脉中膜平滑肌细胞增生 ,胶原纤维较对照组明显为多 ;③肺组织PKC总活性(PKCt)、胞膜PKC活性 (PKCm)、胞浆PKC活性 (PKCc)及PKCm PKCt的百分比显著高于对照组 (P <0 .0 1) ;④免疫组化显示肺细小动脉 (直径约 10 0~ 2 0 0 μm)PKC含量、Ⅰ型胶原含量显著高于对照组 (P <0 .0 1) ,Ⅲ型胶原组间无明显差异 (P >0 .0 5 ) ;⑤肺组织PKCt、PKCm、PKCm PKCt和肺动脉管壁PKC的表达与肺细小动脉中膜平滑肌细胞核密度 (SMC)、肺动脉管壁Ⅰ型胶原的表达均呈正相关。结论 :PKC参与慢性低氧肺动脉平滑肌细胞增殖、管壁胶原表达的调控 ,从而参与了低氧性肺动脉重构的过程  相似文献   

7.
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.  相似文献   

8.
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.  相似文献   

9.
Zhao JP  Zhou ZG  Hu HL  Guo Z  Wang T  Zhen GH  Zhang ZX 《生理学报》2007,59(3):319-324
在低氧条件下,观察大鼠肺动脉平滑肌细胞(pulmonary arterial smooth muscle cells,PASMCs)中活性氧(reactive oxygen species,ROS)的变化,探讨ROS的变化是否通过调控低氧诱导因子-4α(hypoxia-inducible factor 1α, HIF-1α)的表达影响PASMCs的增殖。采用组织块法原代培养大鼠PASMCs,分成3组:常氧组(21%O2,24h),低氧组(5%O2,24h),低氧+Mn-TBAP组(5%O2,24h,Mn-TBAP是一种ROS清除剂)。用激光共聚焦显微镜荧光染色法检测细胞内ROS的变化;用RT-PCR和免疫组织化学方法分别测定HIF-1α mRNA和蛋白的表达;用MTT法检测细胞增殖程度。结果显示:(1)低氧组PASMCs内ROS水平明显高于常氧组(P〈0.05),低氧+Mn-TBAP组ROS水平明显低于低氧组(P〈0.05),但仍高于常氧组(P〈0.05);(2)低氧组及低氧+Mn-TBAP组的HIF-1α mRNA和蛋白表达均高于常氧组(P〈0.05),且低氧组表达高于低氧+Mn-TBAP组(P〈0.05);(3)低氧组细胞增殖明显高于常氧组和低氧+Mn-TBAP组(P〈0.05),低氧+Mn-TBAP组细胞增殖高于常氧组(P〈0.05)。结果表明:在低氧条件下大鼠PASMCs中ROS水平明显升高,RROS的变化能够调节HIF-1α的表达,进而影响平滑肌细胞的增殖,提示ROS可能在肺动脉高压的发病机制和低氧信号转导中具有重要作用。  相似文献   

10.
目的:探讨低氧诱导因子1α(HIF-1α)在慢性低氧高二氧化碳性大鼠肺动脉高压中的变化及其与一氧化氮(NO)的关系。方法:SD大鼠40只随机分为正常对照组(NC)、低氧高二氧化碳组(HH)、低氧高二氧化碳加L-精氨酸(L-Arg)脂质体组(HP)、低氧高二氧化碳加L-硝基-精氨酸甲酯(L-NAME)组(HM)。测定平均肺动脉压(mPAP)、右室/(左室+室间隔)重量比[RV/(LV+S)]、血浆和肺组织匀浆一氧化氮(NO)含量。免疫组织化学和原位杂交法检测肺细小动脉HIF-1α及HIF-1αmRNA、内皮结构型一氧化氮合酶(ecNCS)蛋白及其mRNA的表达。结果:①HH组mPAP、RV/(LV+S)高于NC组(P〈0.05),HP组低于HH组(P〈0.01);HM组mPAP高于HH组(P〈0.05),RV/(LV+S)与HH组差异无显著性。②HH组血浆及肺组织匀浆NO含量低于NC组(P〈0.01),HP组高于HH组(P〈0.01);HM组血浆、肺组织匀浆NO含量与HH组差异无显著性。③HH组肺细小动脉HIF-1α蛋白及HIF-1αmRNA表达高于NC组(P〈0.01),ecNOSmRNA的表达低于NC组(P〈0.01);HP组肺细小动脉HIF-1α蛋白及HIF-1αmRNA表达低于HH(P〈0.01),ecNOS蛋白和ecNOSmRNA的表达高于HH组(P〈0.01);HM组肺细小动脉HIR-1α蛋白及mRNA表达高于HH组(P〈0.05),ecNOS蛋白和mRNA的表达低于HH组(P〈0.05)。结论:HIF-1α参与了慢性低氧高二氧化碳性大鼠肺动脉高压的形成,NO可能部分通过影响HIF-1α的表达和/或活性而实现其肺血管保护效应。  相似文献   

11.
Hypoxia-inducible factor (HIF)-α subunits (HIF-1α,HIF-2α and HIF-3α),which play a pivotalrole during the development of hypoxia-induced pulmonary hypertension (HPH),are regulated through post-U'anslational hydroxylation by their three prolyl hydroxylase domain-containing proteins (PHD 1,PHD2 and PHD3).PHDs could also be regulated by HIF.But differential and reciprocal regulation between HIF-α and PHDs duringthe development of HPH remains unclear.To investigate this problem,a rat HPH model was established.Meanpulmonary arterial pressure increased significantly after 7 d of hypoxia.Pulmonary artery remodeling indexand right ventricular hypertrophy became evident after 14 d of hypoxia.HIF-1α and HIF-2α mRNA increasedslightly after 7 d of hypoxia,but HIF-3α increased significantly after 3 d of hypoxia.The protein expressionlevels of all three HIF-α were markedly upregulated after exposure to hypoxia.PHD2 mRNA and proteinexpression levels were upregulated after 3 d of hypoxia;PHD 1 protein declined after 14 d of hypoxia withoutsignificant mRNA changes.PHD3 mRNA and protein were markedly upregulated after 3 d of hypoxia,then themRNA remained at a high level,but the protein declined after 14 d of hypoxia.In hypoxic animals,HIF-lotproteins negatively correlated with PHD2 proteins,whereas HIF-2α and HIF-3α proteins showed negativecorrelations with PHD3 and PHD 1 proteins,respectively.All three HIF-α proteins were positively correlatedwith PHD2 and PHD3 mRNA.In the present study,HIF-α subunits and PHDs showed differential andreciprocal regulation,and this might play a key pathogenesis role in hypoxia-induced pulmonary hypertension.  相似文献   

12.
13.
14.
目的:探讨内皮素-1(ET-1)、血管内皮生长因子(VEGF)在低氧性肺血管结构重建中的调节作用。方法:将2260m处的Wistar大鼠带到3417m的高度饲养24h,2周、3周后进行实验并和在当地捕捉到的高原鼠兔进行比较。取血,测定血液中的ET-1、VEGF的含量,然后取肺组织固定切片染色,40倍光镜下计数整个切片内的肺泡水平位上直径小于100μm的肌性动脉(AM)、部分肌性动脉(PAM)和非肌性动脉(NMA)的数目,分别计算它们各占肺小血管总数的百分比。左右心室室间隔分别称重.计算右室/左室+室间隔。结果:高原鼠兔与缺氧不同时间大鼠VEGF及ET-1经组间方差分析均有显著差异(P〈0.01,随着缺氧时间的延长,大鼠MA及PMA的比例增加,NMA减少,RV/LV+S逐渐增加(和高原鼠免比P〈0.01),经组间方差分析亦有显著差异(P〈0.01)。结论:低氧环境下VEGF及ET-1共同参与了肺小血管的肌化过程,在低氧性肺动脉高压的发生发展中起到了重要作用,但在高原鼠兔体内仅具有维持组织器官发育和维持其正常功能的作用。  相似文献   

15.
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。  相似文献   

16.
It is increasingly clear that oxygen tension exerts potent effects on many biologic processes in a range well above that at which aerobic metabolism is compromised. Cell culture ex vivo is traditionally performed in unstirred liquid media at ambient oxygen concentrations in the laboratory, with no attention to the level of oxygen experienced by the cells. This is certainly not reflecting physiology, and oxygenation may be further altered during cell handling and extraction procedures. The hypoxia-inducible factor pathway illustrates the potential for oxygen tension to have dramatic effects in terms of post-translational modification of proteins, and to influence a broad range of cellular pathways including those involved in substrate transport, metabolic pathways, growth factor signaling and differentiation. While the standard laboratory approach may remain suitable for many biologic applications, there are other situations in which more attention to oxygenation will be appropriate. This review discusses a workstation that allows investigators to manipulate oxygenation.  相似文献   

17.
乏氧诱导因子结构、表达及调控   总被引:2,自引:0,他引:2  
乏氧诱导因子(HIF)是乏氧应答中起重要作用的转录因子,一直是乏氧研究的焦点.HIF由α亚基和β亚基组成,α亚基包括HIF-1α、HIF-2α和HIF-3α,其中α亚基因诱导条件不同通过选择性剪接产生不同变体.β亚基包括ARNT、ARNT2和ARNT3.α与β亚基在乏氧等应激反应时形成二聚体HIF启动靶基因转录表达,参与多种细胞生物学功能的调控.目前为止,大多数的研究都集中于野生型HIF-1α,对它的结构、表达调控及其调控做了相对全面而清楚的了解.后来通过多种策略及方法,陆续发现并克隆出了除HIF-1α外的HIF各亚基.研究不再局限于HIF-1α,而是扩展至HIF整个系统,如相继发现的HIF-2α和HIF-3α亚基,以及它们的变体,对HIF-1α的研究也更深入了,但是关于HIF-1α的变体、HIF-2α、HIF-3α及β亚基的表达调控及功能还不明确,是未来研究的方向.本文全面介绍HIF的最新研究进展,阐述HIF各亚基的结构、表达调控及其靶基因的表达情况.  相似文献   

18.
Sympathetic neurons deprived of nerve growth factor (NGF) release cytochrome c into the cytosol and undergo caspase-dependent cell death through a process that requires de novo gene expression. Expression of the SM-20 gene increases after NGF withdrawal, and ectopic SM-20 expression induces cell death in NGF-maintained neurons. To further evaluate the mechanism by which SM-20 promotes cell death, we developed a PC12-derived cell line in which SM-20 expression can be induced by addition of doxycycline to the culture medium. Induction of SM-20 in either undifferentiated or NGF-differentiated cells resulted in cell death. Cell death was accompanied by an increase in caspase activity and was inhibited by the caspase inhibitor zVAD-FMK. Analysis of cytochrome c in cytosolic and mitochondria-enriched subcellular fractions revealed that induction of SM-20 led to the accumulation of cytochrome c in the cytosol. Surprisingly, SM-20 expression also resulted in a selective increase in the total amount of cytochrome c protein. Thus, induction of SM-20 expression appears to affect both the amount and subcellular localization of cytochrome c in PC12 cells. These results suggest that SM-20 promotes caspase-dependent cell death through a mechanism involving cytochrome c.  相似文献   

19.
20.
目的:探讨塞来昔布对慢性低O2高CO2大鼠肺动脉高压的作用。方法:将SD大鼠分为正常对照组,慢性低O2高CO2组,慢性低O2高CO2+塞来昔布组。用电镜、放免等方法,观察各组大鼠肺动脉平均压、颈动脉平均压、肺细小动脉显微结构、血浆和肺匀浆血栓素B2(TXB2)及6-酮-前列腺素F1α(6-keto-PGF1α)含量的变化。结果:①慢性低O2高CO2组平均肺动脉压(mPAP)比正常组显著升高,塞来昔布组的mPAP比慢性低O2高CO2组显著升高,3组间平均颈动脉压(mCAP)比较差异无显著性。②慢性低O2高CO2组与正常对照组相比血浆和肺匀浆TXB2浓度、TXB2/6-keto-PGF1α比值显著增高,6-keto-PGF1α浓度显著下降;塞来昔布组与慢性低O2高CO2组相比血浆和肺匀浆TXB2浓度无明显变化、TXB2/6-keto-PGF1α显著升高,6-keto-PGF1α显著下降。③光镜下慢性低O2高CO2组与正常组相比,肺细小动脉管壁面积/管总面积(WA/TA)和肺细小动脉中膜厚度(PAMT)均显著增高。塞来昔布组与慢性低O2高CO2组相比WA/TA和PAMT显著增高。④电镜下慢性低O2高CO2组大鼠肺细小动脉内皮细胞吞饮小泡增多,血管壁增厚,中膜平滑肌细胞增生,纤维细胞增多,肺泡II型上皮细胞微绒毛脱落;塞来昔布组中膜平滑肌细胞增大、增多,胞浆肌丝丰富,平滑肌细胞间隙增宽,肺泡隔胶原纤维增生明显。结论:塞来昔布可能有加重慢性低O2高CO2性肺动脉高压和肺血管结构重建倾向,过度抑制COX-2,使TXA2/PGI2比值升高可能是其作用机制之一。  相似文献   

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