RhoA/Rho kinase、Akt和UCH-L1在氟西汀抑制野百合碱诱导的肺动脉高压作用中的机制探讨

来源 :中国医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhangruidao11
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前言:   肺动脉高压的主要特征包括肺动脉压力升高、肺血管收缩、肺血管重构以及炎症反应等,最终导致右心衰竭,甚至死亡。肺动脉高压患者血浆中5-羟色胺浓度显著增加。5-羟色胺通过5-羟色胺转运体(serotonintransporter,5-HTT)的转运激活下游信号通路,刺激肺动脉平滑肌细胞的增殖,从而诱导肺动脉重构。我们以前的研究已经发现:5-羟色胺转运体抑制剂氟西汀(fluoxetine)对5-羟色胺诱导的肺动脉平滑肌细胞增殖有抑制作用;5-羟色胺转运体抑制剂氟西汀或舍曲林(sertraline)通过降低肺动脉压力、减轻右心室肥厚、缓解肺动脉重构或者改善肺组织炎症来抑制肺动脉高压。但是,氟西汀抑制肺动脉高压的机制还有待完善。   研究表明,小GTP酶Ras同源基因家族成员A(thesmallGTPaseRashomologgenefamilymemberA.RhoA)和它的下游效应器Rho激酶在肺动脉高压形成过程中具有重要的作用。与对照组相比,特发性肺动脉高压患者的肺组织和血小板中RhoA的5.羟色胺化显著增加。SM22-5-HTT+转基因小鼠肺组织中的RhoA5-羟色胺化水平也明显高于对照组小鼠。在特发性肺动脉高压患者和其对照组肺动脉平滑肌细胞中,氟西汀抑制5-羟色胺诱导的RhoA5-羟色胺化,也抑制5-羟色胺诱导的RhoA活性增加。   在肺动脉高压大鼠模型中,肺组织和肺动脉的蛋白激酶B(proteinkinaseB,Akt)活性显著增加。Akt的激活参与5-羟色胺诱导的肺动脉平滑肌细胞增殖和迁移过程,是5-羟色胺刺激肺动脉平滑肌细胞有丝分裂的重要环节。5-羟色胺增加肺动脉平滑肌细胞[3H]胸腺嘧啶掺入,选择性Akt抑制剂NL-71-101降低5-羟色胺诱导的这一改变。而且,5-羟色胺诱导血管平滑肌细胞Akt延迟性激活被氟西汀所阻断。   另外,核转录因子-κB(nucleartranscriptionfactor-κB,NF-κB)激活对肺动脉高压,炎症和血管重构产生重要作用。通常,它与核转录因子-κB抑制蛋白-α相连,以失活形式存在于细胞质中。泛素.蛋白酶体系统降解核转录因子-κB抑制蛋白-α,使NF-κB与其分离,产生活性。泛素羧基末端水解酶1(ubiquitincarboxyl-terminalesteraseL1,UCH-L1)反向调节泛素-蛋白酶体系统,防止核转录因子-κB抑制蛋白-α降解,抑制NF-κB激活。过度表达的UCH-L1通过抑制炎症、降低NF-κB活性来对抗血管重构。而且,UCH-L1负向调节肿瘤坏死因子-α介导的血管平滑肌细胞增殖和细胞外信号调节激酶(extracellularregulatedproteinkinase,ERK)激活。   但是,氟西汀抑制野百合碱诱导的肺动脉高压是否与RhoA/Rho激酶、Akt以及UCH-L1有关均不清楚。因此,本研究建立野百合碱诱导的肺动脉高压模型,通过对RhoA/Rho激酶信号通路、Akt以及UCH-L1等相关指标的检测来探讨氟西汀对抗野百合碱诱导的大鼠肺动脉高压的机制。   实验材料与方法:   建立野百合碱诱导的慢性炎性肺动脉高压大鼠模型:把雄性Wistar大鼠随机分为4组,对照组、野百合碱组、氟西汀低剂量组和氟西汀高剂量组;野百合碱组、氟西汀低剂量组和氟西汀高剂量组大鼠一次性腹腔内注射野百合碱60mg·kg-1;注射后,氟西汀低剂量组和氟西汀高剂量组大鼠分别灌胃给予氟西汀2mg·kg-1·d-1和10mg·kg-1·d-1,给药三周。之后,检测血液动力学、右心肥厚指数等指标;用病理染色的方法检测肺小动脉血管壁改变与肺组织炎症;用westernblot方法检测5-HTT、Akt、RhoA、ROCK2、ERK、UCH-L1的表达以及Akt、ERK、RhoA、NF-κB的活性;用免疫组化方法检测ROCK2的表达;用免疫共沉淀方法检测RhoA和5-羟色胺的相互作用;用RT-PCR方法检测UCH-L1mRNA的变化;用统计分析的方法,分别比较以上不同组别之间各项指标的差异,探讨氟西汀对抗野百合碱诱导的大鼠肺动脉高压机制。   实验结果:   1、氟西汀抑制野百合碱诱导的肺动脉高压大鼠肺动脉压和右心室肥厚   成功建立慢性炎性肺动脉高压大鼠模型。与对照组比较,野百合碱组大鼠平均肺动脉压力显著升高,氟西汀高剂量组显著降低了野百合碱诱导的肺动脉压力。与对照组相比,野百合碱组大鼠右心肥厚指数明显增加,而氟西汀剂量依赖性地抑制了野百合碱诱导的右心室肥厚。   2、氟西汀剂量依赖性地抑制肺动脉重构   野百合碱组肺动脉血管壁厚度比对照组明显增厚。氟西汀剂量依赖性地抑制了肺动脉血管壁增厚。野百合碱组肺动脉血管壁面积与对照组相比明显增加。氟西汀剂量依赖性地减少肺动脉血管壁面积。这表明氟西汀剂量依赖性地抑制野百合碱诱导的大鼠肺动脉重构。   3、氟西汀抑制肺动脉和肺组织5-HTT、RhoA、ROCK2蛋白表达   野百合碱组肺动脉和肺组织中的5-HTT、RhoA、ROCK2表达显著增加,氟西汀剂量依赖性地降低了野百合碱诱导的大鼠肺动脉和肺组织5-HTT、RhoA、ROCK2的过度表达。   4、氟西汀降低肺组织RhoA的膜易位和5-羟色胺化水平   野百合碱组肺组织中的RhoA膜易位显著增加,高剂量的氟西汀显著抑制野百合碱诱导的大鼠肺组织中增加的RhoA膜易位。野百合碱组肺组织中的RhoA的5-羟色胺化水平明显升高,氟西汀使野百合碱诱导的大鼠肺组织中RhoA的5-羟色胺化恢复到正常水平。这表明氟西汀抑制野百合碱诱导的大鼠肺组织中RhoA的激活。   5、氟西汀抑制肺动脉和肺组织中Akt、ERK的激活   野百合碱组肺动脉和肺组织中的Akt、ERK磷酸化显著增加,氟西汀剂量依赖性地降低了野百合碱诱导的大鼠肺动脉和肺组织中Akt、ERK的磷酸化。这表明氟西汀抑制野百合碱诱导的大鼠肺动脉和肺组织中Akt、ERK的激活。   6、氟西汀抑制肺动脉周围和肺组织炎症   与对照组相比,野百合碱组肺组织结构不清晰,血管周围和肺组织中有大量炎性细胞浸润。氟西汀低剂量组对血管周围及肺组织炎性细胞改善不明显。氟西汀高剂量组显著减少血管周围炎性细胞,改善肺组织结构。   7、氟西汀增加野百合碱诱导的肺组织泛素羧基末端水解酶1蛋白表达水平   野百合碱组肺组织中的UCH-L1表达明显降低,氟西汀剂量依赖性地提高野百合碱诱导的大鼠肺组织UCH-L1的表达。各组之间大鼠肺动脉UCH-L1的mRNA和蛋白表达没有显著性差异。   8、氟西汀降低野百合碱诱导的肺组织NF-κB核易位水平   野百合碱明显提高大鼠肺组织NF-κB核易位水平,氟西汀高剂量组显著降低了NF-κB核易位水平。   结论:   1、氟西汀通过对野百合碱诱导的慢性炎性肺动脉高压大鼠肺动脉和肺组织中5-HTT表达的抑制,降低肺动脉压力、缓解肺动脉重构以及改善右心室肥厚,并且这一过程与抑制RhoA/Rho激酶信号通路有关。   2、氟西汀抑制野百合碱诱导的大鼠肺动脉高压与抑制Akt和ERK激活有关。抑制RhoA/Rho激酶信号通路可能参与氟西汀抑制野百合碱诱导的肺动脉和肺组织ERK激活。   3、氟西汀抑制野百合碱诱导的肺组织炎症与抑制NF-κB活性以及提高UCH-L1蛋白表达有关。
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