第一部分丹参素和丹皮酚对低氧性肺动脉高压的防治作用背景:低氧性肺动脉高压(hypoxic pulmonary hypertension,HPH)是一种常见的呼吸系统疾病,主要表现肺血管阻力增加,肺血管结构重建,肺动脉压力进行性上升。到目前为止,临床上还没有能够根治肺动脉高压的特效药物。肺动脉平滑肌细胞(pulmonary arterial smooth musle cell,PASMC)的增殖在HPH的病理生理过程中起到重要作用,而一些抗平滑肌细胞增殖的药物在动物实验中已证明对HPH具有良好的治疗作用。由丹参和牡丹皮组成的传统中药验方为中药标准制剂,其中丹参的主要有效成分之一丹参素具有保护血管内皮功能,促进血管舒张的功能;牡丹皮的主要有效成分丹皮酚则具有抗炎、抗氧化、抗高血压等多方面的作用,但在HPH的防治中丹参素与丹皮酚联合使用是否有效,尚未见研究报道。本课题将通过建立HPH动物模型来初步研究丹参素、丹皮酚及丹参素与丹皮酚联合使用对HPH的抑制作用及可能机制。目的:研究丹参素、丹皮酚及丹参素与丹皮酚联合应用对大鼠低氧性肺动脉高压的防治作用。方法:成年SD大鼠随机分为:常氧组、低氧组(疾病模型组)、不同剂量药物预防组和不同剂量药物治疗组,通过检测各组大鼠的右心室压力(平均肺动脉压)、右心肥厚指数和平均左颈总动脉压,观察并对比丹参素、丹皮酚及丹参素联合丹皮酚对大鼠HPH的防治作用效果。结果:预防性给予160mg/kg、320 mg/kg丹参素均可以显著降低低氧大鼠的右心室压力和右心室肥厚指数,有效预防大鼠HPH的发生,但两组效果没有明显差异。在大鼠HPH形成后,治疗性给予不同剂量的丹参素则未见明显改善效果。不同剂量的丹皮酚在防治大鼠HPH中未见显著性效果。丹参素与丹皮酚联合应用预防给药也可明显抑制大鼠HPH的发生,但在预防效果方面,单独应用丹参素和丹参素与丹皮酚联合应用给药效果无显著性差异。小结:预防性给予丹参素可以显著降低低氧大鼠的右心室压力和右心室肥厚指数,从而有效预防大鼠低氧性肺动脉高压的发生。第二部分丹参素对HPH肺血管重构的作用及机制背景:HPH是以肺动脉持续收缩、结构重建及肺动脉压力进行性上升为特征的一种常见的呼吸系统疾病,由低氧或转化生长因子(Transforming Growth Factor-β,TGF-β)引起的肺动脉平滑肌细胞(PASMCs)的过度增生,最终导致肺动脉重构,是形成HPH的重要作用机制。丹参素(Dan Shen Su),是从中药丹参中提取的一种水溶性酚酸类化合物,大量研究证明,丹参素具有扩张冠脉、抗凝、抗心肌缺血缺氧、抗细胞过度增生、抗心肌重构等多种心血管保护作用,但丹参素是否具有抑制HPH的肺动脉重构作用,到目前为止尚无相关报道。本课题将通过建立低氧性肺动脉高压动物模型来初步研究丹参素对HPH肺血管重构的抑制作用及其可能作用机制。目的:探讨丹参素对HPH肺血管重构的作用及可能的作用机制。方法:成年SD大鼠随机分为:(1)常氧组;(2)常氧+丹参素组;(3)低氧组;(4)低氧+丹参素组;按分组分别腹腔注射丹参素(每日160mg/kg),检测各组大鼠肺动脉组织形态学、肺动脉血流动力学及右心室肥厚指数,应用qRT-PCR技术检测各组大鼠肺组织中的TGF-β、Smad3的mRNA表达水平。Western blot法检测肺组织TGF-β、Smad3、p-Smad3蛋白水平。结果:丹参素明显抑制了低氧组TGF-β的mRNA及TGF-β和p-Smad3蛋白在肺组织中的表达。小结:丹参素可能通过抑制低氧激活的TGF-β-Smad3信号通路,抑制了低氧性肺动脉高压模型大鼠的肺动脉结构重建及肺动脉压力的升高。第三部分丹参素对肺动脉平滑肌细胞增殖的抑制作用及机制背景:HPH是一种常见的呼吸系统疾病,由低氧或TGF-β引起的肺动脉平滑肌细胞(PASMCs)的过度增生,在HPH的病理生理过程中起着较为重要的作用。丹参素是否能够抑制HPH肺动脉平滑肌细胞的增生,尚无相关报道,本课题将通过体外分离并培养的肺动脉平滑肌细胞、肺血管外膜成纤维细胞(pulmonary artery fibroblasts PAFs)及肺泡巨噬细胞系NR8383在细胞水平来初步研究丹参素对HPH肺动脉平滑肌细胞增殖的抑制作用及其可能作用机制。目的:观察丹参素对肺动脉平滑肌细胞增殖的影响,探讨在细胞水平,丹参素抑制大鼠HPH发生的可能机制。方法:分别培养大鼠肺动脉平滑肌细胞(PASMCs)、大鼠肺动脉外膜成纤维细胞(PAFs)及肺泡巨噬细胞NR8383,采用台盼蓝排斥试验检测丹参素在细胞水平的安全剂量;采用MTT实验结合细胞计数观察丹参素对PASMC增殖的影响;qRT-PCR法检测NR8383和PAFs表达TGF-β的变化;ELISA法检测NR8383和PAFs分泌TGF-β;Western blot检测丹参素对TGF-β、Smad3表达的影响。结果:丹参素可以显著抑制低氧诱导的PASMC增殖,明显抑制低氧对肺泡巨噬细胞NR8383和PAFs合成、分泌TGF-β的刺激作用。丹参素对低氧条件下及TGF-β预处理的PASMCs增殖有明显抑制作用。丹参素可以抑制TGF-β对p-Smad3表达的上调作用。小结:丹参素可以有效抑制低氧诱导的PASMCs增殖,减轻低氧条件下PAFs和肺泡巨噬细胞NR8383细胞对TGF-β的分泌。同时,丹参素可以显著抑制低氧条件下TGF-β在PASMCs中的蛋白表达;抑制Smad3磷酸化。结论:预防性给予丹参素可以改善低氧大鼠右心室重构及肺动脉重构,从而预防大鼠低氧性肺动脉高压的发生。其机制可能是丹参素通过调节TGF-β-Smad3通路,抑制低氧诱导的PASMCs增殖而实现的。