肺動脈胰島素敏感性降低促發(fā)低氧性肺動脈高壓及分子機制.pdf

1、目的:低氧性肺動脈高壓是臨床較多見的一類肺動脈高壓,其病因多樣、病情復雜,可合并多臟器功能障礙,因此迫切需要闡明發(fā)病的具體機制,為實現(xiàn)對其有效預防和治療提供實驗依據(jù)。本研究的目的是從整體和離體實驗探究低氧狀態(tài)下大鼠肺動脈及肺動脈內(nèi)皮細胞(PAEC)的胰島素敏感性變化,及其在低氧性肺動脈高壓中的作用,并進一步探討其分子機制。
　　方法:采用低壓低氧法建立低氧性肺動脈高壓(HPH)大鼠模型,21只雄性 SD大鼠隨機分為:正常對照組、H

2、PH組、HPH+PIO組(吡格列酮治療組,低氧后1w灌胃,10mg/kg/d,共7天),7只大鼠為一組。測定三組大鼠平均肺動脈壓(mPAP)及胰島素誘導的離體肺動脈血管舒張效應,并檢測肺動脈組織內(nèi)Tribbles同源蛋白3(TRB3)、過氧化物酶體增殖物激活受體(PPARγ)及胰島素的磷脂肌醇3激酶/蛋白激酶 B/一氧化氮合酶（PI3K/Akt/eNOS)和絲裂素活化蛋白激酶內(nèi)皮素-1(ERK1/2/ET-1)信號通路蛋白水平。細胞實驗

3、:第一部分,原代培養(yǎng) PAEC,給予含10-7mmol/L胰島素的血管內(nèi)皮專用培養(yǎng)基培養(yǎng),分為常氧(21％O2,37℃)和低氧(10%O2,37℃)處理,分別于培養(yǎng)6 h、24 h、48 h、96 h后收集細胞以Western blot檢測TRB3、PPARγ及胰島素的PI3K/Akt/eNOS及ERK1/2信號通路蛋白水平,RT-PCR檢測ET-1的mRNA相對表達水平,并檢測各組培養(yǎng)基上清中一氧化氮(NO)生成量。第二部分,PAEC

4、分為常氧(21%O2,37℃)和低氧(10%O2,37℃)組,兩組內(nèi)均給予含10-7mmol/L胰島素和不含胰島素的兩種培養(yǎng)基培養(yǎng)48h后,收集細胞以Western blot檢測TRB3、PPARγ及PI3K/Akt/eNOS和ERK1/2信號通路蛋白水平。第三部分,用慢病毒轉(zhuǎn)染 PAEC使 TRB3過表達,分為常氧陰性對照組、常氧過表達組、低氧陰性對照組和低氧過表達組,觀察上述信號通路蛋白表達變化。
　　結(jié)果:HPH組和HPH+

5、PIO組大鼠mPAP明顯升高,胰島素誘導的離體肺動脈血管舒張反應顯著減弱(n=12,來自7只大鼠,P<0.01),肺動脈組織內(nèi)PPARγ及PI3K、p-Akt、p-eNOS水平減少,p-ERK1/2增加。低氧1周后給與胰島素增敏劑吡格列酮可部分降低mPAP,改善肺血管舒張度及肺動脈組織內(nèi)胰島素信號通路的異常改變。PAEC在含胰島素的內(nèi)皮培養(yǎng)基培養(yǎng)不同時間,低氧組與常氧組相比,培養(yǎng)6h NO量明顯升高,培養(yǎng)24h后有所下降,隨低氧時間延長

6、下降幅度增大(n=7,P<0.01);隨低氧時間延長,PI3K-p85、p-Akt、p-eNOS水平逐漸下降,低氧時間越長上述蛋白表達下降幅度越明顯,與NO生成相一致,而p-ERK1/2隨低氧時間延長表達明顯升高、同時TRB3表達增加顯著而PPARγ減少(n=7,P<0.01)。而不同培養(yǎng)時間常氧組間NO量及上述蛋白表達無顯著性差異。相對于胰島素缺乏,給予胰島素培養(yǎng)PAEC后 TRB3、PPARγ的表達無顯著性變化,可使低氧組的PI3K

7、-p85、p-Akt、p-eNOS水平有所增加(P<0.05),而p-ERK1/2有所下降(P<0.05)。TRB3過表達后PAEC內(nèi)的PI3K-p85、p-Akt、p-eNOS水平明顯減少(P<0.05),p-ERK1/2水平增高;而TRB3的過表達使PPARγ表達減少,低氧處理可增強上述現(xiàn)象。
　　結(jié)論:本研究首次發(fā)現(xiàn),低氧性肺動脈高壓大鼠肺動脈的胰島素誘導的舒血管作用降低,其機制可能與低氧誘導 TRB3表達上調(diào)、進而負調(diào)控