摘要
背景及目的:动脉性肺动脉高压(pulmonary arterial hypertension,PAH)属于肺动脉高压(pulmonary hypertension,PH)五型中的第一型,其主要病理特征是肺小动脉内皮和平滑肌细胞增殖及功能紊乱,并长期伴有慢性炎症细胞浸润及血栓形成。这些病理改变使肺血管阻力(Pulmonary vascular resistance,PVR)增大,从而导致PAH的发生。持续超载的压力负荷会导致右心室肥厚(Right ventricular hypertrophy,RVH),进而促进右心室衰竭的发生发展,如果得不到及时、有效的治疗,最终会导致患者死亡。PAH患者的预后不仅与肺动脉压高低相关,更取决于右心的适应与代偿能力。然而目前临床上并没有直接或选择性改善右心室功能的治疗方法。目前对PAH的治疗主要是通过扩张肺血管来改善患者的症状以及延长患者生存时间,并不能从根本上提高患者的存活率。因此迫切需要阐明PAH时RVH乃至衰竭的分子机制,并寻求潜在的分子治疗靶点。环孢素A(Cyclosporin a,CsA)是一种免疫抑制剂,能够抑制免疫反应以及炎症反应的发生,在临床上,CsA常用于器官移植及自身免疫性疾病的治疗。本研究旨在探讨CsA对PAH所致的RVH的预防及治疗作用及其潜在的分子机制。 方法:(1)一次性给予大鼠腹腔注射野百合碱(Monocrotaline,MCT),然后分别给予不同剂量的CsA(6.25、12.5、25mg/kg)腹腔注射,一天一次。三周后,模型到期,分别测量各组大鼠右心室收缩压(Right ventricular systolic pressure,RVSP)及右心室质量指数(Right ventricular mass index,RVMI),并通过肺组织HE染色,检测肺动脉血管壁重构情况。然后再通过超声心动图评估右心室功能,通过心脏组织石蜡切片HE染色和WGA染色观察右心室心肌细胞病理变化,通过Masson染色观察右心室纤维化程度。最后通过实时荧光定量逆转录聚合酶链反应(qRT-PCR)测定各样品中心脏肥厚及纤维化相关基因的表达水平。通过以上方法综合评估CsA对MCT诱导的PAH及RVH的预防作用。 (2)在大鼠腹腔注射MCT2周后给予CsA(25mg/kg/d)治疗2周,待模型到期后,通过超声心动图评估大鼠右心室功能,然后测量各组大鼠RVSP、RVMI等数据,并使用大鼠肺组织进行HE染色,同时对大鼠心脏组织进行HE、WGA和Masson染色,最后通过qRT-PCR测定各样品中心脏肥厚及纤维化相关基因的表达水平。通过以上方法综合评估CsA对MCT诱导的PAH及RVH的治疗作用。 (3)通过蛋白质组学分析筛选目的蛋白。采用蛋白质免疫印迹(Western Blot)方法验证结果的可靠性。 结果:(1)在MCT大鼠模型上,随着CsA给药剂量的增加,能使RVMI逐步恢复到正常水平,而RVSP始终不能恢复到正常,肺动脉血管壁重构也不能完全被抑制。超声心动图、病理学染色、qRT-PCR等方法进一步证实CsA预防性给药能完全抑制MCT诱导的RVH,使右心室功能维持在正常水平。 (2)CsA治疗2周能一定程度地降低MCT大鼠RVSP的升高,减轻肺动脉血管重构程度,能完全改善右心室心肌细胞肥大程度及右心室纤维化程度,使右心室功能恢复到正常水平。 (3)在MCT模型上,蛋白质Lumican和HSP20上调明显,而CsA预防给药后,二者表达水平明显下调,并且Lumican处于蛋白质互作网络的核心区域。 结论:通过本研究可以得出,CsA能够抑制或逆转MCT诱导的大鼠PAH及RVH的发生发展,并且对右心室的保护作用更为显著。Lumican和HSP20可能参与了MCT大鼠RVH的发生发展,并且CsA可能通过调控这两个蛋白来保护右心室。