低氧對大鼠肺靜脈平滑肌細胞HIF-1α-BMP4-ERK1-2-p38MAPK信號通路的影響及調(diào)控機制研究.pdf

1、肺動脈高壓(PAH)是多種病因?qū)е碌囊苑蝿用}壓力和肺血管阻力升高為特點的一組臨床綜合征。肺動脈高壓的發(fā)病率和死亡率均非常高。因此研究發(fā)現(xiàn)肺動脈高壓的機制及尋找更有效治療肺動脈高壓的靶向藥物迫在眉睫。目前認為肺動脈高壓發(fā)病機制主要為：1、肺血管收縮功能異常；2、肺血管重構(gòu)。其中肺血管收舒功能異常是肺動脈高壓發(fā)生的啟動環(huán)節(jié)，而肺血管重構(gòu)是影響肺動脈高壓進展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在低氧性肺動脈高壓發(fā)生過程中，研究者不僅觀察到肺動脈平滑肌細胞發(fā)生異常增殖

2、，肺動脈血管重塑，還發(fā)現(xiàn)肺靜脈平滑肌細胞也出現(xiàn)異常增殖，進而導致肺靜脈血管重塑。目前已知的參與肺血管重構(gòu)的因素主要包括：低氧誘導因子-1、一氧化碳、一氧化氮、鉀離子通道、5-羥色胺等。
　　BMP4是TGF-β超家族的一員，具有調(diào)控細胞分化、增殖的能力。在肺動脈平滑肌細胞中，BMP4可以通過調(diào)控其下游因子p38MAPK和ERK1/2來促進細胞的增殖和遷移。另外，我們課題組前期研究發(fā)現(xiàn)，在缺氧狀態(tài)下，HIF1-α通過BMP4介導調(diào)節(jié)

3、原代大鼠肺動脈平滑肌細胞內(nèi)TRPC1/6蛋白的表達，進而參與肺動脈平滑肌細胞鈣離子穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)及細胞的增殖[1]。除此之外，研究發(fā)現(xiàn)在低氧性肺動脈高壓的大鼠模型中肺靜脈平滑肌組織及細胞的TRPC1，TRPC6的表達上升，引起細胞內(nèi)基礎(chǔ)鈣及SOCE升高。但低氧是如何調(diào)節(jié)PVSMCs中TRPC及SOCE目前尚不清楚， HIF1-α－BMP4是否參與其中仍不明確。
　　目的:
　　1、明確慢性低氧對大鼠肺靜脈平滑肌細胞（PVSMCs

4、）HIF-1α、BMP4表達的影響；
　　2、闡明低氧狀態(tài)下，大鼠遠端PVSMCs中HIF-1α與BMP4是否存在相互調(diào)節(jié)及其調(diào)控機制。
　　方法:
　　1、建立肺動脈高壓大鼠模型，測量右心室收縮壓等血流動力學指標，HE染色，收集大鼠肺靜脈平滑肌組織蛋白并用Western Blot法檢測HIF-1α和BMP4蛋白的變化及Smad1/5/8、ERK1/2、p38MAPK的磷酸化水平。
　　2、膠原酶消化法分離并培養(yǎng)

5、原代大鼠 PVSMCs，分別轉(zhuǎn)染siNT和siHIF-1α，收集細胞蛋白并用Western Blot法檢測BMP4的表達，及Smad1/5/8、ERK1/2、p38MAPK的磷酸化水平。
　　3、利用rhBMP4刺激PVSMCs，收集細胞蛋白并用Western Blot法檢測Smad1/5/8、ERK1/2、p38MAPK的磷酸化水平。
　　結(jié)果:
　　1、與常氧對照組相比，低氧性肺動脈高壓大鼠模型肺靜脈平滑肌組織及

6、PVSMCs中 HIF-1α和 BMP4蛋白的表達及 BMP4下游相關(guān)信號分子 Smad1/5/8、ERK1/2、p38MAPK的磷酸化均明顯升高；
　　2、利用siRNA敲除HIF-1α后，PVSMCs中 BMP4蛋白表達降低，ERK1/2、p38MAPK磷酸化水平也出現(xiàn)明顯下降；
　　3、BMP4在常氧和低氧條件下均能誘導其下游 Smad1/5/8、ERK1/2、p38MAPK信號通路的激活；同時，rhBMP4刺激低氧處