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背景: 肺动脉高压(pulmonary hypertension,PH)是一种以肺动脉压力进行性升高,继而引发右心室肥大、右心功能衰竭并最终导致患者死亡的临床病理生理综合征。目前国际上认可的肺动脉高压的诊断标准为:在海平面海拔高度、静息状态下,右心导管检测的平均肺动脉压(mean pulmonary arterialpressure,mPAP)≥25mmHg。肺动脉高压患病率高,致死性大。研究显示,未经治疗的肺动脉高压患者诊断后3年生存率为48%,而利用现有治疗药物和手段治疗后肺动脉高压患者3年生存率仅为58%-75%,因此研发肺动脉高压更为有效的靶向药物尤为重要。肺动脉血管的持续收缩痉挛及血管重塑是所有类型肺动脉高压共同的病理改变。目前用于肺动脉高压治疗的药物主要通过NO途径、前列环素途径和内皮素途径等经典通路改善肺血管异常收缩,局部延缓血管增殖重塑进程,却不能完全抑制或逆转血管的增殖重塑。在细胞的异常增殖、凋亡和迁移等生物学行为特征方面,肿瘤与肺动脉高压具有相似之处。在肿瘤的发病机制中,具有强大的抑制细胞增殖和促凋亡功能的p53基因的突变和失活是普遍且重要的现象。然而在低氧性肺动脉高压的发病机制和发展过程中是否存在p53基因功能的缺失或者蛋白表达水平的变化尚无定论,而与之相关的调控机制更是有待探讨。 目的: 本研究应用慢性低氧性肺动脉高压(chronic hypoxic pulmonary hypertension,CHPH)大鼠模型及原代培养的大鼠远端肺动脉平滑肌细胞(pulmonary arterial smooth muscle cells,PASMCs)模型观察低氧对大鼠肺动脉平滑肌及PASMCs上p53蛋白表达水平的影响;建立p53+/-基因敲除小鼠,观察p53敲除对慢性低氧性肺动脉高压进程的影响;建立小鼠远端肺动脉平滑肌细胞原代培养方法及功能学特性鉴定方法,从而探讨p53蛋白参与低氧性肺动脉高压发展进程的作用机制。 方法: 1.建立低氧性肺动脉高压大鼠模型:(1)利用免疫组化技术观察p53蛋白在肺组织和肺血管中的表达分布情况;(2)应用Western blotting检测低氧性肺动脉高压大鼠肺组织和远端肺动脉平滑肌p53蛋白表达水平的变化; 2.建立大鼠肺动脉平滑肌细胞原代培养模型:(1)利用免疫荧光技术鉴定细胞类型和纯度;(2)应用Western blotting检测慢性低氧刺激对大鼠远端肺动脉平滑肌细胞中p53蛋白表达水平的影响; 3.繁殖培养p53+/-基因敲除小鼠:(1)观察慢性低氧条件下p53敲除对慢性低氧性肺动脉高压血流动力学指标的影响;(2)观察慢性低氧条件下p53敲除对慢性低氧性肺动脉高压血管重塑的影响; 4.建立小鼠肺动脉平滑肌细胞原代培养模型:(1)利用免疫荧光技术鉴定细胞类型和纯度;(2)利用InCyte细胞内钙离子浓度检测系统,检测小鼠肺动脉平滑肌细胞内基础[Ca2+]i和钙池操纵性钙内流(Store-operated calcium entry,SOCE)水平,鉴定小鼠远端肺动脉平滑肌细胞的功能学活性。 结果: 1.在慢性低氧性肺动脉高压大鼠模型中,低氧21天后p53蛋白在肺组织中表达水平明显增加,而在肺动脉平滑肌上表达水平明显降低。 2.在大鼠PASMCs中,低氧刺激6小时后p53表达量无明显变化,而慢性低氧刺激72小时后p53表达量明显下降。 3.与野生型低氧组小鼠相比,p53+/-小鼠在慢性低氧21天后右心指数、红细胞比容均明显增加,血管重塑程度加重。 4.原代小鼠远端PASMCs分离培养6天时细胞生长融合度约达80%,生长状态较好,呈花瓣状生长向典型的谷-峰状形态改变;细胞ɑ-肌动蛋白(ɑ-SM actin)染色阳性率为95%以上;利用含钙高钾Krebs液灌流原代小鼠远端PASMCs,1分钟后95%以上PASMCs细胞内钙离子浓度迅速上升,(Δ[Ca2+]i)变化值>50;同时检测原代小鼠远端PASMCs中基础钙及钙池操纵性钙内流(Store-operated calcium entry,SOCE),证明原代小鼠远端PASMCs中电压依赖性钙通道(voltage-depended Ca2+channels,VDCC)及钙池操纵性钙通道(Store-operated calcium channel,SOCC)功能优良。 结论: p53蛋白在肺内组织不同组织表达水平不同,且在慢性低氧性肺动脉高压肺组织中表达水平上升,在肺动脉平滑肌上表达下降;p53基因敲低可加重CHPH的血流动力学表现和肺动脉重塑;改进的胶原酶消化法可成功培养高纯度小鼠原代远端肺动脉平滑肌细胞,并保留其钙离子通道生理功能。