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研究背景:肺动脉高压(pulmonary arterial hypertension,PAH)是一种慢性、进行性疾病,以肺血管阻力持续升高为主要特点。目前其发病率在心血管疾病中位居前列,严重威胁生命健康。深入探讨PAH的发生机制,寻求有效的干预措施对于改善PAH患者生存质量具有极其重要的科学意义。蛋白磷酸酶2A(protein phosphatase 2A,PP2A)是一种重要的丝氨酸/苏氨酸磷酸酶,参与调控多种细胞活动,如细胞增殖、迁移、凋亡等。由于PP2A是一种重要的抑癌基因,而PAH与肿瘤的病理机制相似,所以PP2A也可能作为治疗PAH的一个潜在靶点,同时,已有研究表明小檗碱(Berberine,BBR)可通过调控PP2A翻译后修饰,即C端残基磷酸化调控PP2A活性。因此,BBR是否可通过PP2A改善PAH及其相关机制尚未完全清楚。研究目的:本研究旨在探讨在去甲肾上腺素刺激的肺动脉平滑肌细胞和低氧诱导的肺动脉高压动物模型中,BBR是否通过调节PP2A信号通路抑制平滑肌细胞增殖与迁移,改善肺血管重构,阻止PAH的病变进展。研究方法:本实验从体内与体外实验两个方面验证了 BBR对肺动脉高压的缓解作用并探讨了相关机制。体内实验:1.选取野生型SD大鼠(200-250g),随机分为3组,对照组(Contro1,n=6),低氧组(Hypoxia,n=7),治疗组(Hypoxia+BBR,n=7)。使用心超测定基础心功能。对照组每日灌胃给予生理盐水(NS,1 mL/day),低氧组将动物放置于低氧箱(10%O2),每日灌胃给予生理盐水(NS,1 mL/day),治疗组将动物放置于低氧箱(10%O2),每日灌胃给予小檗碱(100mg/kg/day)。4周后,使用右心导管检测右心压力,心超测定心功能,HE,EVG染色观察肺血管重构,免疫印记法测定相关蛋白表达。2.分离肺移植并肺动脉高压病人及正常供体的肺血管,免疫印记法测定相关蛋白表达。体外实验:提取原代大鼠的肺动脉平滑肌细胞作为实验对象,给予去甲肾上腺素(norepinephrine,NE,10-5 mmol/L)或低氧(5%O2)处理,(1)同时给或不给BBR作用12h,Western blot法检测PCNA,PP2A总蛋白,磷酸化水平及下游增殖相关蛋白表达。(2)同时给或不给BBR作用24h,MTT,CCK8法检测细胞增殖,划痕实验,Transwell检测细胞迁移;应用质粒转染过表达PP2A后,给或不给NE后,应用上述技术检测蛋白表达与细胞增殖与迁移;应用小干扰RNA抑制PP2A活性后给予NE刺激后,给或不给BBR后再应用上述技术检测蛋白表达与细胞增殖与迁移。结果:(1)与正常人相比,PAH病人肺血管的PP2A磷酸化水平明显升高。(2)与正常组相比,NE及低氧刺激的肺动脉平滑肌增殖与迁移明显增强,这些效应可被小檗碱抑制,同时,过表达PP2A显著抑制肺动脉平滑肌的增殖与迁移。(3)与对照组相比,NE刺激的肺动脉平滑肌的PP2A,AKT,P38,JNK的磷酸化水平明显升高,这些效应可被小檗碱抑制,同时,过表达PP2A也可抑制肺动脉平滑肌的蛋白磷酸化水平。(4)利用小干扰RNA抑制PP2A后,小檗碱将不能抑制NE诱导的肺动脉平滑肌增殖与迁移以及PP2A,AKT,P38,JNK的磷酸化水平。(5)小檗碱可以缓解缺氧模型的肺血管重构,降低肺动脉压力。(6)与对照组和治疗组相比,PAH组的PP2A,AKT,P38,JNK的磷酸化水平明显升高。结论:BBR通过调节PP2A信号通路抑制NE诱导的肺动脉平滑肌细胞的增殖与迁移,改善低氧模型大鼠的心功能与肺血管重构。