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肉鸡肺动脉高压综合征(pulmonary hypertension syndrome,PHS)是危害肉鸡养殖业的主要代谢性疾病之一。近年来的研究表明,肺血管重构是PHS的重要病理学变化特征。肺血管重构以肺小动脉管腔狭窄、中膜肥厚以及非肌型动脉肌性化为特征,这一结构性改变是导致肺动脉高压得以维持并呈进行性发展的关键因素。肺动脉平滑肌细胞(pulmonary arteriole smooth muscle cells,PASMCs)过度增殖是造成PHS肉鸡肺血管病理性重构的重要原因,但引起这一改变的病理生理机制尚不十分明确。本研究的目的在于揭示ET-1在PHS肉鸡肺血管重构机制中的作用及其调控机制。
试验一,ET-1对肉鸡肺动脉平滑肌细胞增殖的促进作用及其受体途径。培养PASMCs,采用四甲基偶氮唑蓝(MTT)比色法观察ET-1对肉鸡肺动脉平滑肌细胞体外增殖的刺激作用,并观察内皮素A受体(ETAR)拮抗剂BQ123和B受体(ETBR)拮抗剂BQ788对ET-1作用下的肉鸡PASMCs增殖的影响。结果,ET-1可显著刺激肉鸡PASMCs增殖(P<0.05),这一效应可被BQ123阻断;BQ788对ET-1刺激的PASMCs增殖无显著影响(P>0.05)。
试验二,MMP-2对ET-1诱导的肉鸡PASMCs增殖的调控作用。分离培养肉鸡肺动脉平滑肌细胞(PASMCs),将细胞分为ET-1组、ET-1+基质金属蛋白酶抑制剂-2(TIMP-2)组、ET-1+Doxycycline(Doxy)组和正常生长对照组,MTT比色法观察各组中细胞增殖情况。采用RT-PCR法检测MMP-2 mRNA表达采用明胶酶谱法检测培养上清中基质金属蛋白酶-2(MMP-2)活性。结果显示,ET-1可显著刺激PASMCs增殖(P<0.05),其促PASMCs增殖的作用可被MMP-2抑制剂TIMP-2和Doxy抑制(P<0.05)。在ET-1作用下,MMP-2 mRNA表达和酶活性均较对照组显著升高(P<0.05);TIMP-2和Doxy均可显著抑制MMP-2mRNA表达及MMP-2的活性(P<0.05)。
试验三,选取PHS患鸡和健康肉鸡各10只,采取肺组织制成石蜡切片,采用Verhoeff氏铁苏木素染色法进行弹性纤维染色,测定直径<60μM的肺细小动脉的平均中膜厚度(mMTPA)和管壁/管总面积(WA/TA),以其作为反映肺血管重构的指标。免疫组织化学方法检测肺小动脉中MMP-2的表达。结果显示,PHS肉鸡肺小动脉mMTPA和WA/TA值较健康肉鸡显著升高(P<0.05),MMP-2表达亦显著上调(P<0.01),MMP-2表达与WA/TA和mMTPA呈正相关,相关系数r分别为0.928(P<0.01)、0.816(P<0.01)。
结论:
1.本研究结果表明,ET-1对体外培养的肉鸡PASMCs具有强烈的增殖促进作用,提示其在PHS肉鸡肺血管重构形成机制中的作用可能与其直接刺激血管平滑肌细胞增殖有关。
2.ET-1对PASMCs增殖促进作用受MMP-2调控,而后者在PHS肉鸡重构肺血管中的表达显著上调,提示MMP-2可作为干预肺血管重构的靶标之一。
3.Doxycycline能显著抑制肉鸡PASMCs增殖过程中MMP-2的表达,进而抑制PASMCs增殖,提示doxycyline可能具有干预PHS肉鸡肺血管重构的作用。