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第一部分高血压加速并加重主动脉重构、老化及钙化的发生发展过程目的:通过观察自发性高血压大鼠(SHR)和同源京都种正常血压大鼠(WKY)增龄过程中主动脉重构、老化及钙化的动态变化,以证明高血压加速和/或加重主动脉重构、老化和钙化的过程。方法:雄性SHR随机分为4、12、24、48和72周龄(4w、12w、24w、48w和72w)组,同龄雄性WKY大鼠为对照组。每组10只。动态观察大鼠收缩压(SBP)、主动脉老化程度差异(衰老相关β-半乳糖苷酶染色)、形态学变化(HE染色、免疫荧光染色、EVG染色)、钙含量(火焰原子吸收分光光度计法)及钙化程度(von Kossa染色)。结果:(1)除4w组外,其他周龄SHR SBP均高于同龄WKY大鼠,且p<0.01。(2)WKY大鼠仅72w组见少量衰老细胞,而SHR 24w组即开始出现衰老细胞,并随增龄逐渐增加,72w组明显增多。(3)老化或高血压引起的主动脉重构,中膜增多的细胞主要是血管平滑肌细胞(VSMCs);WKY大鼠72w组出现中膜增厚、收缩表型VSMCs减少、弹力纤维迂曲断裂及胶原相对含量升高等老化相关血管重构的形态学变化,而SHR则从24w组开始呈现血管重构的病理变化,并随增龄逐渐明显,72w组最为显著,且比同龄WKY大鼠明显加重。(4)主动脉壁钙含量:WKY大鼠仅72w组有较明显增多(p<0.05),而SHR则提前至48w组开始增多(p<0.05),48w和72w组分别较同龄WKY大鼠增多(p<0.05和p<0.01)。von Kossa染色结果发现钙盐沉积沿中膜的弹性纤维弥散分布,随周龄增加钙沉积逐渐加重,WKY大鼠到72周龄方见较多分布,SHR 48w组开始有明显增多,48w及72w组较同龄WKY大鼠明显加重。结论:(1)老化相关血管重构与高血压血管重构在一定程度上具有共同的病理改变;(2)高血压可加速并加重血管重构,以及血管老化、钙化过程。第二部分BMP2、MGP、Runx2、Osx以及VSMCs表型转化在血管老化、钙化过程中的动态变化目的:研究SHR与WKY大鼠主动脉增龄重构、钙化过程中骨形成蛋白2(BMP2)、基质Gla蛋白(MGP)、Runt相关转录因子2(Runx2)、骨形成的转录因子osterix(Osx)以及VSMCs表型转化的动态变化,进一步阐明高血压影响老化动脉中层钙化的可能机制。方法:利用免疫荧光染色、免疫组化染色、Real-time PCR和Western Blotting等方法,分析并比较上述不同年龄段的SHR和WKY大鼠主动脉BMP2、MGP、Runx2、Osx、α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)、平滑肌22α(SM22α)、碱性磷酸酶(ALP)和I型胶原的动态变化。结果:(1)BMP2、Runx2和Osx的表达随周龄增加逐渐增多,MGP表达则逐渐减少,与WKY大鼠比较,SHR上述趋势更明显。WKY大鼠BMP2、MGP、Runx2和Osx的m RNA和蛋白表达多在72周老龄期组出现有统计学意义的变化,而SHR组的上述因子有统计学意义的表达变化多数在24周出现,且多数在48w及72w组较同龄WKY大鼠差异有统计学意义。(2)α-SMA和SM22α表达随周龄增加逐渐减少,WKY大鼠均在72w有较明显减少,而SHR分别提前至48w和24w组开始表达减少,48w和72w组α-SMA表达较同龄WKY大鼠明显减少,24w-72w组SM22α表达较同龄WKY大鼠明显减少;ALP和I型胶原随周龄增加,表达逐渐增多,WKY大鼠72w组ALP有较明显增多,48w和72w组I型胶原表达有较明显增多,而SHR均提前至24w组开始即有增多,24w-72w组均较同龄WKY大鼠表达增多。结论:(1)BMP2/MGP的平衡失调及Runx2、Osx上调,收缩表型VSMCs向成骨样细胞表型转化可能是血管老化、钙化发生发展的重要机制;(2)高血压可能通过加速并加重上述过程,使血管钙化、老化加速并加重。第三部分纤维连接蛋白及其受体整合素α5在高血压加速并加重主动脉老化、钙化过程中的动态变化目的:研究SHR和WKY大鼠增龄过程中纤维连接蛋白(FN)、EDA-FN亚型及其受体整合素α5的表达的动态变化,探讨其在高血压加重主动脉老化、钙化过程中的可能作用。方法:利用免疫组化染色、Real-time PCR和Western Blotting等方法动态研究SHR不同周龄主动脉壁上细胞外基质(ECM)蛋白FN、EDA-FN亚型及其受体整合素α5m RNA转录和蛋白表达水平的动态变化,并与周龄匹配的WKY大鼠比较。结果:(1)FN和EDA-FN均表达于主动脉中膜,在WKY大鼠不管是m RNA水平还是蛋白表达水平均不高(4w-48w各组间表达无差异),而72w组m RNA转录和蛋白表达明显上调(p<0.01或p<0.05);与WKY比较,SHR不管是m RNA水平还是蛋白表达水平的上调均明显提前(多从24w开始上调),且多从24w组开始即较同龄WKY大鼠增多,差异有统计学意义(p<0.01或p<0.05)。(2)整合素α5亦主要表达在中膜,各组大鼠胸主动脉随周龄增加表达呈逐渐减少趋势,WKY组尤为明显;WKY和SHR组的m RNA转录和蛋白表达水平从48w组开始明显下降,但48w组和72w组SHR的m RNA转录和蛋白表达水平均较高于同龄WKY大鼠(p<0.05和p<0.01)。结论:高血压可能通过调节FN、EDA-FN亚型及其受体整合素α5的表达而加速并加重主动脉老化、钙化过程。