缺氧诱导因子1α和诱导型一氧化氮合酶基因在缺

作者：王韵壹、李英、熊慧卿

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背景:关于缺氧性肺动脉高压发病过程中缺氧诱导因子1α和诱导型一氧化氮合酶在肺动脉壁内的动态变化尚需探讨.目的:观察不同缺氧时间点肺动脉壁内缺氧诱导因子1α和诱导型一氧化氮合酶基因表达,探讨其在缺氧性肺动脉高压发病机制中的作用.设计:对比观察的动物实验.单位:南华大学附属第二医院呼吸内科.材料:选用健康雄性Wistar大鼠40只,清洁级,6～8周龄,体质量(220±10)g.按随机表法分为对照组(n=8)和缺氧组(n=32),其中缺氧组又分为缺氧后3,7,14,21 d 4个时间点进行观察,每个时间点8只.方法:实验于2004-08/2005-12在南华大学肿瘤研究所完成.缺氧组大鼠按李启芳报道的方法进行干预.对照组大鼠置于同一室内,除不缺氧外,余同缺氧组.按照观察时间点将大鼠麻醉后,右颈外静脉插入微导管,连接多导生理记录仪,检测大鼠肺动脉平均压.将大鼠处死取出心脏称量右心室、左室加室间隔的质量,以右室肥大指数反映右心室肥厚程度.取大鼠右上肺组织,进行苏木精-伊红染色和弹性纤维染色.用病理图像分析软件测定肺动脉管壁面积/管总面积、管腔面积/管总面积、肺细小动脉中膜平滑肌细胞密度、肺细小动脉中膜厚度作为肺小血管重塑指标.对肺小血管壁缺氧诱导因子1α,诱导型一氧化氮合酶进行原位杂交和免疫组织化学检测,以肺细小动脉管壁平均吸光度值作为mRNA表达和蛋白水平的相对含量.主要观察指标:①大鼠肺动脉平均压、右心室肥厚程度和肺小血管重塑指标的变化.②缺氧诱导因子1和诱导型一氧化氮合酶的表达及其与肺动脉平均压,肺血管重塑的关系.结果:共纳入Wistar大鼠40只全部进入结果分析.①缺氧7 d时肺动脉平均压明显高于对照组(P＜0.05),14 d达到最高水平,之后维持于此水平.②缺氧14 d右心室肥大指数高于对照组(P＜0.05).③缺氧7 d肺小动脉管壁增厚,管腔变窄,肺动脉管壁面积/管总面积、管腔面积/管总面积与对照组比较,差异明显(P＜0.05);缺氧14 d可见肺小动脉中膜和肺细小动脉中膜平滑肌细胞密度增高,肺细小动脉中膜厚度明显增加(P＜0.05).21 d管腔进一步变窄,平滑肌增生明显.④缺氧诱导因子1和诱导型一氧化氮合酶mRNA的表达:对照组大鼠呈弱阳性表达;缺氧3 d和7 d缺氧诱导因子1α mRNA相对量无明显变化,14 d时明显增高,此后维持于高水平.诱导型一氧化氮合酶mRNA在缺氧3 d明显高于对照组,7 d达到高峰,14 d接近对照组水平,21 d再次升高,但低于缺氧3 d时.⑤缺氧诱导因子1α主要表达于血管内膜和中膜,而诱导型一氧化氮合酶表达涉及血管全层.诱导型一氧化氮合酶在对照组肺血管内膜和中膜均弱阳性表达,缺氧3 d与对照组差异不明显,7 d中膜、内膜表达明显,14 d血管中膜增厚,表达增强.在血管外膜,对照组诱导型一氧化氮合酶为阴性,各缺氧组均阳性表达.⑥mPAP与肺血管重塑正相关(r=0.976,P＜0.01),缺氧诱导因子1α mRNA与诱导型一氧化氮合酶蛋白正相关(r=0.927,P＜0.05).结论:缺氧诱导因子1α和诱导型一氧化氮合酶均在大鼠缺氧性肺动脉高压的发病过程中发挥作用,且缺氧诱导因子1α与诱导型一氧化氮合酶基因表达可能存在相互调控.