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研究背景：研究发现在高血压等病理状态下，血管壁组织中抗氧化系统尤其是过氧化氢酶（Catalase, CAT）的表达水平及酶活性是显著下调的。而近年来研究证实血管外膜组织及外膜来源的活性氧族（Reactive oxygen species，ROS）参与了血管损伤后的病理性血管重塑。我们前期的体外研究发现血管紧张素II（AngiotensinII，AngII）能够显著下调血管外膜成纤维细胞CAT的基因和蛋白表达水平及酶活性。表明血管外膜组织中由于抗氧化酶的下调引起的氧化应激失衡可能是引起病理性血管重塑的重要原因。目的：本研究通过构建CAT过表达腺病毒载体，观察CAT重组腺病毒外膜转染对大鼠球囊损伤及AngII诱导的高血压血管重塑的保护作用及作用机制，寻找血管外膜参与病理性血管重塑的证据及作用机制，为病理性血管重塑及相关心血管疾病的防治提供新的研究策略。方法：我们首先构建CAT重组腺病毒表达载体Ad-CAT-eGFP，并且在293细胞中包装获得高滴度的可以用于动物实验研究的CAT重组腺病毒。分别建立大鼠颈动脉球囊损伤模型和AngII诱导的高血压模型，通过外膜转染将Ad-CAT-eGFP及对照病毒Ad-eGFP转染至血管外膜，观察其对外膜成纤维细胞的表型转化、胶原沉积、ROS的生成及炎性细胞侵润等的影响。通过AngII诱导的高血压模型及体外培养血管外膜成纤维细胞，观察p38MAPK信号通路在AngII诱导的血管重塑中的作用及CAT是否能够通过抑制p38MAPK信号通路的激活来抑制AngII诱导的血管重塑的发生。结果：1.成功构建了CAT重组腺病毒表达载体Ad-CAT-eGFP，并且在293细胞中包装获得了高滴度的可以用于动物实验研究的CAT重组腺病毒（病毒滴度2.2X1011pfu/ml）。2.在大鼠球囊损伤的颈动脉模型，外膜转染Ad-CAT-eGFP/Ad-eGFP能够实现目的基因的成功表达。形态学分析显示，大鼠颈动脉球囊损伤后可见明显的新生内膜形成。与Ad-eGFP转染组相比，Ad-CAT-eGFP转染后能够显著抑制球囊损伤引起的内膜增生。免疫组织化学染色显示，单纯球囊损伤组及Ad-eGFP转染组血管壁可见大量α-SM-actin阳性染色细胞。而Ad-CAT-eGFP转染组血管壁阳性染色较以上两组明显减少；与单纯球囊损伤组及Ad-eGFP转染组相比，Ad-CAT-eGFP转染组反映ROS生成及炎性细胞侵润的指标4-HNE及CD68的阳性染色亦显著减少。此外，天狼猩红染色显示Ad-CAT-eGFP外膜转染亦能显著降低胶原蛋白的沉积。3.在AngII诱导的大鼠高血压模型，形态学分析显示，Ad-CAT-eGFP转染后能够显著抑制AngII引起的血管肥大。免疫组织化学染色显示，Ad-CAT-eGFP转染能够显著抑制AngII引起的外膜细胞的表型转化（α-SM-actin阳性染色较AngII组及Ad-eGFP组显著减轻）；与AngII组及Ad-eGFP转染组相比，Ad-CAT-eGFP转染能显著抑制AngII孵育引起的ROS生成及炎性细胞侵润。此外，Ad-CAT-eGFP外膜转染亦能显著降低胶原蛋白的沉积。4. AngII刺激能够显著上调血管外膜细胞p38MAPK的磷酸化水平，而CAT干预能够显著下调AngII诱导的p38MAPK磷酸化水平，并且能够抑制AngII诱导的外膜成纤维细胞的迁移活性。表明CAT能够通过抑制p38MAPK磷酸化激活而抑制AngII诱导的血管重塑。结论：外膜转染Ad-CAT-eGFP能够实现目的基因的有效表达，并且能够显著抑制球囊损伤及AngII诱导的病理性血管重塑包括抑制外膜细胞的表型转化、胶原沉积、ROS的生成及巨噬细胞侵润。并且CAT抑制病理性血管重塑可能是通过抑制p38MAPK信号通路的激活来实现的。本研究提示血管外膜组织及外膜氧化应激在病理性血管重塑中发挥着重要的作用。针对外膜氧化应激引起的血管重塑，利用外膜基因转染技术抑制外膜的氧化应激有可能成为病理性血管重塑防治的新的重要研究手段和治疗靶点。