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背景肺动脉高压(PAH)是一种进行性、难治性和极度恶性的肺血管疾病,以血管重塑和细胞增殖而致肺细小动脉狭窄和阻塞为病理特征,最终导致右心衰竭和死亡,其发病率在逐年增加。当前药物显示了在降低肺动脉压、增加运动耐量和提高生活质量方面的近期疗效,但是未能改善远期疗效和生存率。PH的血管重塑已逐渐被认为是影响其疾病进展和预后最重要的发病机制,主要表现为内皮细胞、膜平滑肌细胞和外膜成纤维细胞的增生和肥大,以及管壁细胞外基质(ECM)的沉积。研究证实肿瘤坏死因子相关的凋亡诱导配体(TRAIL)的m RNA和蛋白在正常人肺动脉血管内皮细胞及平滑肌细胞均有丰富表达,人和小鼠体内TRAIL浓度与肺高压的严重程度成正相关。TRAIL基因敲除及给予TRAIL抑制剂均可通过减少ECM的表达和沉积减轻肺血管重塑从而阻碍哺乳动物肺高压的进展。但是,TRAIL是通过何种信号通路和分子机制影响ECM的表达一直未见报道。有实验表明TGF-β和BMP信号通路的激活对ECM的表达起主要的促进作用,细胞外有活性的TGF-β和BMP可使下游的Smad2/3和Smad1/5/8磷酸化,影响目的基因的转录和目的蛋白的表达。目的本研究探讨在体外培养肺动脉平滑肌细胞低氧条件下TRAIL影响TGF-β及BMP下游磷酸化受体p-Smad2/3及p-Smad1/5/8促进细胞外基质表达的情况。方法(1)在体外:选取8周龄C57BL6野生型雄性小鼠分为4组:第一组为低氧(10%O2,90%N2)暴露3周(hypoxia-induced PAH组),第二组为低氧暴露3周后将抗TRAIL抗体用渗透泵给药4周(TRAIL-Ab组),第三组为低氧暴露3周后将Ig G抗体用渗透泵给药4周(Ig G组),第四组为常氧暴露3周(对照组),利用HE染色和免疫荧光实验技术比较四组小鼠在体内细胞外基质表达及肺动脉血管壁狭窄的情况。(2)在体内:将用于实验的肺动脉平滑肌细胞分为三组,第一组为经低氧(1%O2,5%CO2,94%N2)处理24小时(hypoxia-induced组),第二组为经低氧处理24小时后加入抗TRAIL抗体(TRAIL-Ab组),第三组为经常氧(95%O2,5%CO2)处理24小时(对照组),分别加入细胞裂解液和Trizol,提取细胞蛋白,利用Western blotting实验技术定量比较三组细胞在体外细胞外基质表达及p-Smad2/3、p-Smad1/5/8表达的情况。结果在体内,hypoxia-induced PAH组的右室收缩压、右心室肥大、肺动脉血管壁狭窄程度、细胞外基质表达均显著高于对照组,TRAIL-Ab组的右室收缩压、右心室肥大、肺动脉血管壁狭窄程度、细胞外基质表达均显著低于hypoxia-induced PAH组。在体外,hypoxia-induced组的细胞外基质及p-Smad2/3的表达均高于对照组,TRAIL-Ab组的细胞外基质及p-Smad2/3的表达均低于hypoxia-induced组。结论抗TRAIL抗体可通过减少细胞外基质的表达和沉积减轻肺血管重塑。体外培养肺动脉平滑肌细胞低氧条件下,TRAIL可通过激活p-Smad2/3影响肺动脉细胞外基质的表达。这些研究结果为肺动脉高压在分子信号传导通路方面的治疗提供了理论基础,并为后续研究和临床转化提供实验依据。