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背景: 肺动脉高压(pulmonary hypertension,PH)是各种病因导致的,以肺动脉压力和肺血管阻力升高为特点的综合征,病理机制早期以肺动脉痉挛收缩为主,晚期出现肺动脉增殖重塑、肺动脉狭窄。肺动脉高压的发病机制复杂,至今还没完全清楚。单纯肺动脉的病理生理改变也不能完全解释肺动脉高压的形成,而肺静脉是肺循环的重要组成部分,它在肺动脉高压的发生中可能起到重要作用。研究发现,肺静脉对低氧同样出现肺血管收缩。我们课题组前期研究也发现,低氧可诱导肺静脉平滑肌细胞(pulmonary venous smooth muscle cells,PVSMCs)中经典瞬时受体电位通道6(transient receptor potential canonical channel6,TRPC6)蛋白表达增加,钙池操作性钙通道(store-operated calcium channel,SOCC)开放,细胞内钙离子内流增加。骨形态发生蛋白4(Bone morphogenetic protein4,BMP4)具有调节多种细胞增殖、分化和凋亡的重要作用,与肺动脉高压的形成也有密切联系。研究发现,BMP4基因敲除老鼠在低氧诱导肺动脉高压中血管平滑肌细胞增殖和血管重构明显减轻。低氧可诱导BMP4在肺动脉中表达增加,并且BMP4可通过上调TRPC1、6蛋白,提高肺动脉平滑肌细胞(pulmonary arterial smooth muscle cells,PASMCs)中钙离子的内流,引起肺动脉的收缩与重塑。那么,在PVSMCs中,低氧是否可诱导BMP4表达的变化,是否可以通过BMP4-TRPC6-SOCE途径调节细胞钙离子内流,尚未见报道。 目的: 探索更高效原代大鼠肺静脉平滑肌细胞的培养方案,为研究肺静脉在肺动脉高压发病机制研究中提供实验材料;探讨低氧对肺静脉中BMP4表达的影响,探讨低氧是否可以通过BMP4-TRPC6-SOCE途径调节肺静脉平滑肌内钙稳态。 方法: 1、分别用不同成分DMEM培养基对PVSMCs进行培养,通过细胞鉴定和高钾实验检测细胞的类型和功能;2、建立低氧性肺动脉脉高压大鼠模型,运用Western Blot检测肺静脉平滑肌组织中的BMP4蛋白;3、运用Western Blot、PCR、ELISA法检测PVSMCs中低氧后BMP4蛋白、基因的变化。4、分别用rhBMP4处理和BMP4抑制剂noggin处理PVSMCs,检测细胞内钙离子的变化和TRPC6蛋白的变化; 结果: 1、PVSMCs在DMEM-F12培养基中生长速率最快,细胞状态良好。 2、与常氧相比,缺氧可诱导肺静脉平滑肌组织和细胞中BMP4蛋白表达升高。 3、rhBMP4(50ng/ml)刺激24h可引起PVSMCs中TRPC6蛋白水平表达增加,细胞钙离子内流增加。 4、BMP4蛋白抑制剂noggin(200ng/ml)刺激60h可引起PVSMCs中细胞钙离子内流减少。 5、BMP4蛋白抑制剂noggin(200ng/ml)刺激60h可引起PVSMCs中TRPC6蛋白水平表达降低。 结论: 改良了PVSMCs培养方案,PVSMCs在DMEM-F12培养基中增殖速率最大。缺氧可诱导肺静脉平滑肌中BMP4表达升高,此外,低氧可通过BMP4介导PVSMCs中TRPC6蛋白表达,调节细胞钙离子内流。