低氧對(duì)大鼠肺靜脈平滑肌細(xì)胞HIF-1α-BMP4-ERK1-2-p38MAPK信號(hào)通路的影響及調(diào)控機(jī)制研究.pdf

1、肺動(dòng)脈高壓(PAH)是多種病因?qū)е碌囊苑蝿?dòng)脈壓力和肺血管阻力升高為特點(diǎn)的一組臨床綜合征。肺動(dòng)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(dòng)脈高壓的機(jī)制及尋找更有效治療肺動(dòng)脈高壓的靶向藥物迫在眉睫。目前認(rèn)為肺動(dòng)脈高壓發(fā)病機(jī)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(dòng)脈高壓發(fā)生的啟動(dòng)環(huán)節(jié)，而肺血管重構(gòu)是影響肺動(dòng)脈高壓進(jìn)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在低氧性肺動(dòng)脈高壓發(fā)生過程中，研究者不僅觀察到肺動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞發(fā)生異常增殖

2、，肺動(dòng)脈血管重塑，還發(fā)現(xiàn)肺靜脈平滑肌細(xì)胞也出現(xiàn)異常增殖，進(jìn)而導(dǎo)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(dǎo)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(xì)胞分化、增殖的能力。在肺動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞中，BMP4可以通過調(diào)控其下游因子p38MAPK和ERK1/2來促進(jìn)細(xì)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(dǎo)調(diào)節(jié)

3、原代大鼠肺動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞內(nèi)TRPC1/6蛋白的表達(dá)，進(jìn)而參與肺動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞鈣離子穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)及細(xì)胞的增殖[1]。除此之外，研究發(fā)現(xiàn)在低氧性肺動(dòng)脈高壓的大鼠模型中肺靜脈平滑肌組織及細(xì)胞的TRPC1，TRPC6的表達(dá)上升，引起細(xì)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(duì)大鼠肺靜脈平滑肌細(xì)胞（PVSMCs

4、）HIF-1α、BMP4表達(dá)的影響；
　　2、闡明低氧狀態(tài)下，大鼠遠(yuǎn)端PVSMCs中HIF-1α與BMP4是否存在相互調(diào)節(jié)及其調(diào)控機(jī)制。
　　方法:
　　1、建立肺動(dòng)脈高壓大鼠模型，測(cè)量右心室收縮壓等血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)，HE染色，收集大鼠肺靜脈平滑肌組織蛋白并用Western Blot法檢測(cè)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(xì)胞蛋白并用Western Blot法檢測(cè)BMP4的表達(dá)，及Smad1/5/8、ERK1/2、p38MAPK的磷酸化水平。
　　3、利用rhBMP4刺激PVSMCs，收集細(xì)胞蛋白并用Western Blot法檢測(cè)Smad1/5/8、ERK1/2、p38MAPK的磷酸化水平。
　　結(jié)果:
　　1、與常氧對(duì)照組相比，低氧性肺動(dòng)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(dá)及 BMP4下游相關(guān)信號(hào)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(dá)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(dǎo)其下游 Smad1/5/8、ERK1/2、p38MAPK信號(hào)通路的激活；同時(shí)，rhBMP4刺激低氧處