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【研究背景】肺动脉高压(PAH)是一类以海平面静息状态下,肺动脉平均压(mPAP)≥25mmHg(右心导管下)为血流动力学诊断标准的疾病。它是一种可伴随多种临床症状并能导致严重心肺功能障碍,最终致患者死亡的临床综合征,其主要临床病理生理特点为肺动脉平滑肌细胞(PASMCs)异常增殖、血管重构导致肺动脉压持续性、渐进性增高。近年来靶向药物的出现及其广泛使用给广大肺动脉高压患者带来了福音,然而价格的高昂及较多副作用大大地限制其治疗。因此,寻找肺动脉高压新靶点及新型药物显得尤为重要。我们和其他课题组以往的研究发现丹参酮IIA磺酸钠(STS)可通过抑制经典瞬时受体蛋白1,6(TRPC)的表达从而调节PASMCs中的钙稳态,进而有效降低慢性低氧性肺动脉高压(CHPH)大鼠模型及野百合碱(MCT)致肺动脉高压大鼠模型的mPAP及其血管重塑。除此之外,研究还发现了STS可有效治疗肺动脉高压患者。然而, STS通过何种途径对PASMCs中基础钙(basal[Ca2+]i)及钙池操纵性钙内流(SOCE)进行调控仍需要进一步研究。已有文献证实蛋白激酶G(PKG)/过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)通路参与调节PASMCs中TRPC1,6蛋白的表达,进而影响basal[Ca2+]i和SOCE,并最终导致PASMCs的过度增殖,肺血管重塑。在此基础上,提出了研究假设:STS通过PKG/PPARγ/TRPC信号通路,从而对PASMCs中的钙稳态进行调节。 【研究目的】本研究运用CHPH大鼠动物模型验证STS对肺动脉高压的治疗作用;运用大鼠远端 PASMCs原代培养模型及 CHPH大鼠动物模型观察 STS干预对PASMCs及肺动脉平滑肌组织(PA)中PKG、PPARγ蛋白表达的影响;运用PKG抑制剂(RP-8)及PPARγ抑制剂(T0070907),观察STS对PASMCs中TRPC1、TRPC6蛋白表达、[Ca2+]i及SOCE的影响;构建PKG及PPARγ特异性小分子干扰RNA(siRNA)沉默PKG及PPARγ表达,观察 STS对 PASMCs中 TRPC1、TRPC6蛋白表达、[Ca2+]i及SOCE的影响;通过 MTT实验,观察 PKG抑制剂(RP-8)及 PPARγ激动剂(GW1929)、抑制剂(T0070907)是否影响STS在缺氧状态下对PASMCs增殖的抑制。从而探讨 STS参与 PASMCs中钙稳态调节的机制是否通过PKG/PPARγ/TRPC信号通路,为STS防治肺动脉高压疾病提供坚实的理论基础并寻找更有效靶点。 【研究方法】 1.建立慢性低氧性肺动脉高压大鼠模型:(1)运用小动物生理仪检测STS刺激对右心室收缩压(RVSP)、平均右心室压(mRVP)和右心肥厚指数(RV/(LV+S))的作用;(2)利用苏木精和伊红(HE)染色观察STS刺激对肺血管重塑的影响;(3)利用Western blotting技术测定STS刺激对PA中PKG、PPARγ蛋白表达产生的影响。 2.建立原代肺动脉平滑肌细胞模型:(1)利用InCyte细胞内钙浓度检测系统,检测STS及RP-8或GW1929或T0070907联合刺激对大鼠PASMCs的基础[Ca2+]i和SOCE的影响;(2)应用Western blotting检测STS刺激对大鼠远端PASMCs中PKG、PPARγ蛋白表达产生的影响,在此基础上观察STS及RP-8或GW1929或T0070907联合刺激对大鼠远端PASMCs中 TRPC1、TRPC6蛋白表达的影响;(3)构建并转染特异性的siR-PKG及siR-PPARγ到PASMCs,利用InCyte细胞内钙浓度检测系统检测STS刺激对大鼠PASMCs的基础[Ca2+]i和SOCE的影响并运用Western blotting检测STS刺激对大鼠远端PASMCs中TRPC1、TRPC6蛋白表达产生的影响;(4)利用MTT实验,观察STS及RP-8或GW1929或T0070907联合刺激对大鼠远端PASMCs增殖的影响。 【实验结果】 1、腹腔注射 STS(30mg/kg.d)治疗可降低慢性低氧性肺动脉高压大鼠模型中的RVSP、mRVP和RV/(LV+S),逆转模型组大鼠的血管重塑。 2、STS(30mg/kg.d)干预治疗可上调CHPH大鼠肺动脉平滑肌组织PKG及PPARγ蛋白表达,且STS(12.5μM,60h)刺激可升高原代培养的大鼠远端PASMCs中PKG及PPARγ蛋白表达。 3、缺氧状态下,PKG抑制剂RP-8(1μM,60h)刺激可逆转STS对大鼠远端PASMCs中PPARγ蛋白的上调及对TRPC1、TRPC6蛋白的下调效应;而PPARγ拮抗剂T0070907(10μM,60h)刺激可抑制STS对大鼠远端PASMCs中TRPC1、TRPC6蛋白的下调作用。 4、缺氧状态下,特异性 PKG siRNA可抑制 STS对大鼠远端 PASMCs中PPARγ蛋白的上调及TRPC1、TRPC6蛋白的下调作用;而siR-PPARγ则可逆转STS对的大鼠远端PASMCs中TRPC1、TRPC6蛋白表达的下调作用。 5、PKG抑制剂RP-8(1μM,60h)或PPARγ拮抗剂T0070907(10μM,60h)刺激可以抑制缺氧状态下STS对的基础钙和SOCE的下调效应;相反,PPARγ的激动剂GW1929(10μM,60h)则可促进STS对基础钙和SOCE的下调效应。 6、缺氧状态下,PKG抑制剂RP-8(1μM,60h)或PPARγ拮抗剂T0070907(10μM,60h)均可抑制STS对大鼠远端PASMCs细胞增殖的抑制作用,而PPARγ的激动剂GW1929(10μM,60h)可促进STS对PASMCs细胞增殖的抑制作用。 【实验结论】STS通过上调大鼠远端PASMCs中PKG及PPARγ蛋白表达,从而降低TRPC蛋白的表达、降低细胞内钙浓度及细胞增殖,进而达到治疗PH的作用。