肺血管结构重建在低氧性肺动脉高压形成中的作用

８０年代后期提出低氧性肺动脉高压是一种以血管结构改变为主的疾病。本文介绍了低氧诱导肺血管壁细胞及细胞外基质的变化特征及其发生机理。     

NO和HIF-1α在大鼠低氧性肺动脉高压中的作用及相互关系

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。     

κ-阿片肽在低氧性肺动脉高压形成中的作用

低氧性肺动脉高压(hypoxic pulmonary hypertension,HPH)是慢性阻塞性肺病、慢性高原病和新生儿肺病等临床众多心、肺疾病发病的重要的生理环节,其形成机制尚不完全清楚,防治也不十分理想.低氧性肺血管收缩反应(hypoxic pulmonary vaso-constriction,HPV)和肺血管结构重建(pulmonary artery remodeling,PAR)是HPH的两个主要发病环节,而肺动脉平滑肌细胞(pul-monary arterial smooth muscle cell,PASMC)内的钙稳态及膜离子通道,尤其是钙通道和钾通道活性的改变在其中又发挥了非常重要的作用.近年来关于κ-阿片肽对HPH的影响机制有一些研究.本文就其研究进展作一综述.     

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。     

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.     

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.     

一氧化碳对大鼠离体肺动脉的舒张作用

本研究观察了一氧化碳 (CO)对离体大鼠肺动脉的舒张作用。制备Wistar大鼠肺动脉环 ,作出ACh浓度效应曲线之后 ,肺动脉环用一氧化氮合成酶抑制剂L NAME 3 0 μmol/L (n =10 )或血红素氧化酶抑制剂ZnPPIX 10μmol/L +L NAME 3 0 μmol/L (n =10 )孵育 3 0min ,再制备一个ACh的浓度效应曲线 ,观察ZnPPIX对ACh的浓度效应曲线的影响。另取一组肺动脉环 ,分为内皮完整组和去内皮组 ,观察外源性CO对肺动脉环张力的影响。结果表明 ,用L NAME孵育后 ,ACh的血管舒张反应受抑 ,最大抑制率为 5 0 4± 9 2 % ;用ZnPPIX +L NAME孵育后 ,ACh的血管舒张反应进一步受抑 ,最大抑制率为 84 4± 11 2 %。外源性CO无论对内皮完整组还是去内皮组肺动脉都有舒张作用。本研究提示 ,ZnPPIX可抑制ACh的内皮依赖性肺动脉舒张反应 ,CO是一个内皮源性的血管舒张因子 ,外源性CO可舒张肺动脉     

内质网应激在大鼠低氧高二氧化碳性肺动脉高压中的作用

目的：观察低氧高二氧化碳性肺动脉高压大鼠的肺血管重塑并探讨内质网应激（ERS）在肺动脉高压中的作用。方法：将40只SD大鼠随机分为四组：常氧对照组（N）、低氧高二氧化碳组（HH）、ERS通路抑制剂4-苯基丁酸（4-phenylbutyric acid）组（4-PBA）、ERS通路激动剂衣霉素（tunicamycin）组（TM）,n=10。测量各组大鼠的肺动脉平均压（mPAP）、颈动脉平均压以及右心室肥大指数,免疫荧光α-SMA标记法鉴定各组肺中小动脉平滑肌细胞,电镜观察肺组织及肺中小动脉形态学变化,原位末端标记法（TUNEL）检测各组肺动脉平滑肌细胞的凋亡指数,采用RT-PCR和Western blot分别检测各组大鼠葡萄糖调节蛋白78（GRP78）、C/EBP同源蛋白（CHOP）、c-Jun氨基末端激酶（JNK）、天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶-12（caspase-12）mRNA及蛋白质表达。结果：①与N组相比,HH组、4-PBA组、TM组mPAP、右心室游离壁重量/左心室加心室间隔重量[RV/（LV+S）]、肺动脉管壁面积/管总面积（WA/TA）比值增加（P<0.0 1）,肺动脉管腔面积/管总面积（LA/TA）比值减小（P<0.01）,细胞凋亡指数降低（P <0.05或P<0.01）。ERS相关蛋白质及mRNA的表达量升高,各差异均有统计学意义。②与HH组相比,4-PB A组mPAP和[RV/（LV+S）]、WA/TA值减小（P<0.01）,LA/TA值和细胞凋亡指数上升（P<0.05或P<0.01）,ERS相关蛋白质和mRNA的表达量均下调（P<0.05或P<0.01）;③与HH组相比,TM组mPAP、[RV/（LV+S）]、WA/TA值升高（P<0.05或P<0.01）;肺动脉中膜层增厚,LA/TA值和细胞凋亡指数降低（P<0.01）。ERS相关蛋白质及mRNA的表达量均升高,除GRP78蛋白质表达量无明显变化外,其余各差异均有统计学意义。结论：低氧高二氧化碳诱导的肺动脉高压大鼠肺血管重塑可能与肺动脉平滑肌细胞增殖过度及凋亡过少有关;ERS相关因子（JNK、caspase-12和CHOP）参与低氧高二氧化碳性肺动脉高压的调控。     

移植视网膜NOS阳性神经元的发育

目的 观察不同年龄组段大鼠正常视网膜及移植视网膜内NOS阳性神经元的发育情况及其定位分布。方法 实验分正常视网膜发育组和移植视网膜发育组,应用还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADPH）组织化学方法显示。结果 1、NOS阳性神经元最早出现于生后第五天（P5）,P18时阳性神经元数目达到最高峰,2、移植视网膜具有正常视网膜的各层结构和相似的生长规律,NOS阳性神经元在生后第4天移植视网膜（TP4）中出现,TP12数量达到高峰值,TP22后降至正常成年鼠水平。结论 根据NOS阳性神经元的定位,分布,推测其为无长突细胞,移位无长突细胞及节细胞。     

内源性CO在缺氧性肺动脉高压大鼠肺血管重构中的作用

目的和方法 :应用逆转录聚合酶链式反应 (RT PCR)、双波长分光光度法、右心导管及维多利亚蓝染色方法 ,动态观察慢性缺氧不同时间点大鼠肺组织中诱导型血红素氧合酶 (HO 1)基因表达、内源性CO生成、肺动脉压力及构型的变化 ,探讨内源性CO在大鼠缺氧性肺动脉高压肺血管重构中的作用。结果 :①正常大鼠肺组织可表达少量HO 1mRNA ,缺氧 5、10、15d大鼠肺组织HO 1mRNA含量分别增加 2 .3、3.6、4 .0倍 (P <0 .0 1) ,动脉血中COHb分别较正常大鼠增加 1.9、2 .6和 2 .9倍 (P <0 .0 1或P <0 .0 5 ) ,同时RVSP升高。光镜下可见IAPA血管壁增厚 ,管腔变窄。②Hemin可使缺氧大鼠肺组织HO 1mRNA和动脉血中COHb保持在高水平 (分别高达正常对照组的 5 .2和 3.7倍 ,P <0 .0 1或P <0 .0 5 ) ,能部分地抑制缺氧时大鼠RVSP的升高 ,减轻IAPA的病理改变。结论 :在慢性缺氧性肺动脉高压大鼠肺组织中HO 1基因的表达增加 ,内源性CO生成增多。Hemin促进HO 1基因表达和内源性CO生成 ,可抑制肺动脉压升高 ,阻抑肺血管重构 ,对缺氧性肺动脉高压的形成有一定的防治作用     

大鼠视网膜缺血后一氧化氮合酶阳性神经元的变化

本文用前房加压灌注视网膜缺血模型、β－ＮＡＤＰＨ脱氢酶组化方法研究了ＳＤ大鼠视网膜内含一氧化氮合酶（ＮＯＳ）神经元的分布及其变化。实验动物依缺血时间分四组,分别为缺血１０ｍｉｎ、１５ｍｉｎ、３０ｍｉｎ及６０ｍｉｎ组。将ＮＯＳ阳性细胞进行计数统计,做自身配对ｔ检验及方差分析。实验结果表明正常及缺血视网膜ＮＯＳ阳性神经元。大多数位于内核层,少数位于节细胞层;ＮＯＳ阳性细胞在视网膜中央区密度高于周边区,而各象限的平均密度分布无明显差别。缺血１５ｍｉｎ后内核层的ＮＯＳ阳性细胞开始减少,随缺血时间的延长细胞减少更为明显。各组均以视网膜中央区变化较为显著,提示视网膜缺血１５ｍｉｎ后即可出现神经生物学变化,视网膜中央区对缺血比周围区更为敏感。     

实验性大鼠肝癌组织中NOS之分布及意义

以酶组织化学方法对实验性大鼠肝癌组织中一氧化氮合酶（ＮＯＳ）的分布进行定位研究。结果显示：原发及转移的肝癌组织癌细胞中ＮＯＳ呈阴性反应,不同类型肝癌组织内未见明显差异,表明ＮＯＳ活性的降低与细胞的恶变相关。提示可作为临床肝癌诊断的一个指标。癌旁肝细胞、Ｋｕｐｆｅｒ细胞及癌组织中的巨噬细胞胞浆呈ＮＯＳ阳性,此处ＮＯ是否属于一种参与活化巨噬细胞杀伤肿瘤细胞的效应分子有待探讨。     

内皮型一氧化氮合酶在胚胎小鼠肾脏发育中的表达

目的观察妊娠不同时期胚胎小鼠肾脏发育不同阶段内皮型一氧化氮合酶（eNOS）的表达,探讨eNOS在胚胎小鼠肾脏早期发育中的意义。方法分别取胚龄13d（E13）、14d（E14）、15d（E15）、16d（E16）、18d（E18）组及新生组（P0）小鼠各10只,共6组。分别用免疫组化及免疫印迹方法对小鼠肾脏内eNOS表达进行定性、定量分析。结果（1）免疫组化结果显示：E14、E15组eNOS在生肾区呈阳性表达;E16组生肾区表达减弱,肾近端小管呈强阳性表达,同时远端小管及肾脏小动脉内皮也有阳性表达;E18组、P0组近端小管呈强阳性表达,远端小管呈阳性表达,髓质中的集合管eNOS表达弱阳性,而致密斑呈阴性表达。（2）免疫印迹结果显示：E14组肾脏eNOS含量较少,随后逐渐增多,PD0组eNOS含量最多。结论（1）eNOS在小鼠肾脏第14d开始呈阳性表达,以后含量逐渐升高,出生时含量最高。（2）eNOS表达部位从生肾区开始,以后其表达逐渐减弱甚至消失,而肾近端小管、远端小管的表达晚于生肾区,且呈逐渐增强趋势,至出生时达到最强。这一结果表明eNOS在胚胎小鼠肾脏发育的早期阶段起重要调节作用。     

一氧化氮在缺氧耐受形成中的作用

分别给小鼠腹腔注射Ｌ－精氨酸（５０ｍｇ／ｋｇ）、Ｌ－精氨酸类似物Ｎω－ＮＩＴＲＯ－Ｌ－ＡＲＧＩＮＩＮＥ（５０ｍｇ／ｋｇ）,３０ｍｉｎ后进行急性缺氧重复实验。结果发现,Ｌ－精氨酸、Ｌ－精氨酸类似物组第一次缺氧耐受性时间平均为１１ｍｉｎ、１６ｍｉｎ,分别近似于、高于盐水对照组小鼠的第一次平均耐受时间（１２ｍｉｎ）。Ｌ－精氨酸组、Ｌ－精氨酸类似物组第二、三、四次重复缺氧的耐受时间分别为其各自第一次缺氧耐受时间的２．０、２．７、３．１;２．６、３．７、４．９倍,分别略低于、明显高于对照组（对照组第二、三、四次重复缺氧的耐受时间分别为其第一次缺氧耐受时间的２．２、３．１、３．６倍）。用荧光方法测定正常对照组第一、二、三、四次缺氧组脑内一氧化氮的含量,结果发现,一次缺氧组一氧化氮含量明显高于正常对照组,二、三、四次缺氧组,一氧化氮含量比一次缺氧组明显回降,结果提示,脑内一氧化氮减少可能有助于缺氧耐受性的形成。     

大鼠下丘脑内一氧化氮合酶阳性神经元的分布

用ＮＡＤＰＨ－ｄ组织化学方法观察了大白鼠下丘脑内一氧化氮合酶（ＮＤＳ）阳性神经元的分布及形态特征。结果显示：在视上核、室旁核的大细胞部、环状核、穹窿周核、下丘脑外侧区、下丘脑腹内侧核、下丘脑背内侧核、乳头体区大部分核团均可见一氧化氮合酶阳性神经元聚集成团。在视前内侧区、视前外侧区、下丘脑前区、下丘脑背侧区、下丘脑后区、室周核、室旁核小细胞部及穹窿内可见散在的一氧化氮合酶阳性神经元。室周核内可见呈阳性反应的接触脑脊液神经元的胞体及突起。一氧化氮合酶阳性神经元大多可见突起,有的突起上可见１～２级分支,并可见膨体。下丘脑大部分区域内可见阳性神经纤维。弓状核内可见许多弧形纤维连于第三脑室室管膜和正中隆起。     

急性低氧时Wistar大鼠与高原鼠兔肺组织内皮型一氧化氮合酶基因表达的变化

目的探讨内皮型一氧化氮合酶(endothelial nitric oxide synthase, eNOS)在高原动物适应高原低氧环境中的作用.方法通过模拟4000m、6000m高原低氧,运用免疫组织化学技术,分别检测Wistar大鼠和高原鼠兔肺血管内皮和肺内气道上皮内皮型一氧化氮合酶蛋白表达水平的变化.结果无论是在肺血管内皮,还是肺内气道上皮,Wistar 大鼠eNOS蛋白表达在模拟4000m与6000m高原低氧处理2h后,均显著升高,而高原鼠兔基本保持不变,但高原鼠兔气道上皮eNOS的基础表达水平显著高于Wistar大鼠.结论相比Wistar大鼠,高原鼠兔eNOS基因表达在模拟高原低氧时增加较少甚或无明显增加,eNOS是急性高原低氧耐受过程中的一个重要机制.     

大鼠肺内NOS之分布及缺氧对其活性的影响

本文以组织化学方法对大鼠肺内一氧化氮合酶（ＮＯＳ）进行定位研究,并观察了不同时间（８小时～２８天）缺氧时肺内ＮＯＳ活性的变化。结果显示：①正常大鼠各级支气管、肺泡管和肺泡囊上皮细胞呈ＮＯＳ强阳性反应;肺血管内膜呈ＮＯＳ阳性反应。②缺氧８小时,肺血管内膜ＮＯＳ阳性反应开始降低,并缺氧时间越长,ＮＯＳ阳性反应越低、③缺氧１４天时,肺泡间质和肺血管周围炎性细胞呈ＮＯＳ阳性反应;缺氧２８天时,炎性细胞ＮＯＳ阳性反应增强。④缺氧对支气管、肺泡管和肺泡囊上皮细胞ＮＯＳ的活性无明显影响。从而提示一氧化氮不仅对肺具有一定的生理学作用,而且可能参与缺氧时肺的某些病理学过程。     

NOS活性在大鼠不同脑区的研究

一氧化氮（NO）作为神经递质或调质已经确定。一氧化氮合酶（NOS）活性大鼠不同脑区的定位是本研究的重点。采用NADPHd酶组织化学方法,对大鼠海马、脑干内NOS的活性进行观察。结果显示：海马（CA1－CA3区）NOS为阳性（＋）、其中CA2为强阳性（＋＋＋）;非脑神经核（红核、黑质）为中等阳性（＋＋）;而脑神经核（动眼神经核、动眼神经副核、面神经核、展神经核）NOS为阳性（＋）;脑桥网状结构为阳性（＋）;缝核群为阳性（＋）;第三脑室和第四脑室脉络丛为阳性（＋）。