内质网过度应激介导低氧高二氧化碳肺动脉高压大鼠的脑损伤

本文旨在研究过度内质网应激(endoplasmic reticulum stress,ERS)在低O_2高CO_2性肺动脉高压(hypoxia hypercapnia induced pulmonary hypertension,HHPH)大鼠脑损伤中的作用。雄性SD大鼠40只,采用随机数字表法分为4组(n=10):对照组、低O_2高CO_2组、ERS通路激动剂衣霉素(tunicamycin,TM)组、ERS通路抑制剂4-苯基丁酸(4-phenylbutyric acid,4-PBA)组。对照组置于常氧环境中饲养,其余三组置于低O_2高CO_2氧舱中(8.5%~11% O_2、5%~6% CO_2)饲养4周。TM组和4-PBA组大鼠分别腹腔注射TM(0.08 mg/kg,一周两次)和4-PBA(每天80 mg/kg),低O_2高CO_2组腹腔注射等体积的生理盐水。4周后对大鼠进行手术,记录肺动脉平均压后进行心脏灌流,结束后开颅并快速取脑组织检测脑含水量,光镜下观察脑组织形态学变化,TUNEL法检测脑细胞凋亡指数,分光光度计法检测脑组织中Caspase-3酶活性,RT-PCR和Western blot检测磷酸化c-Jun氨基末端激酶(phosphorylated c-Jun N-terminal kinase JNK,p-JNK)、Caspase-12、CCAAT增强子结合蛋白同源蛋白(CCAAT/enhancer-binding protein homologous protein,CHOP)、葡萄糖调节蛋白78(glucose regulated protein 78 kDa,GRP78)mRNA及蛋白表达水平。结果显示:与对照组相比,其余3组肺动脉平均压、脑含水量、细胞凋亡指数、Caspase-3酶活性、p-JNK、Caspase-12、CHOP、GRP78蛋白及mRNA均有升高(P0.05),组织形态学结构亦有明显的损伤性变化;与低O_2高CO_2组比较,TM组的肺动脉平均压、脑含水量、细胞凋亡指数、Caspase-3酶活性、p-JNK、Caspase-12、CHOP和GRP78蛋白及mRNA均有增高(P0.05),脑组织结构损伤性的变化亦有明显加重,而4-PBA组以上变化均有减轻(P0.05)。上述结果提示,过度ERS可能参与了HHPH引起的脑组织损伤,抑制ERS有望减轻脑损伤。