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背景和目的肺动脉高压(PAH)是多种病因导致的以肺动脉压力和肺血管阻力增加为特点的一组疾病或临床综合征,发病机制主要涉及血管收缩、重构和血栓形成。PAH不与治疗,最终会导致右心衰竭直至死亡。肺血管重构是指在多种因子刺激下,肺动脉平滑肌细胞(PASMCs)增殖、迁移以及细胞外基质分泌增多。缺氧性肺血管重构是缺氧性PAH的重要病理基础,其机制与缺氧促使平滑肌细胞由收缩型转变为合成型密切相关。我们和其他课题组已证实钙敏感受体(CaSR)参与缺氧所致的大鼠PASMCs增殖。然而,确切机制尚未阐明。本文通过观察CaSR在大鼠慢性缺氧性PAH形成过程中的表达规律,重点探讨其在PASMCs表型转化和增殖的作用和机制。方法(1)建立大鼠缺氧性PAH模型。雄性Wistar大鼠,随机分为6组:对照组、缺氧7d组、缺氧14d组、缺氧21d组、缺氧21d+新霉素(CaSR激动剂)组和缺氧21d+NPS2390(CaSR抑制剂)组(n=5);(2)右心导管法检测各组大鼠平均肺动脉压(mPAP),计算右心肥厚指数(RVI);(3)HE、Masson trichrome和Weigert’s染色观察肺动脉管壁中膜和胶原及弹力纤维变化,计算肺小动脉管壁厚度占血管外径的百分比(WT%)和管壁面积占血管总面积的百分比(WA%);(4)免疫组织化学法(IHC)检测各组大鼠及肺动脉高压病人(PAH/CHF)肺内小动脉CaSR、表型蛋白和PCNA的表达,Western blot检测大鼠肺组织和心肌CaSR、表型蛋白?PCNA?MMP-2、MMP-9和TIMP-3的表达;(5)组织浴槽法测定正常组、缺氧组、缺氧+新霉素组和缺氧+NPS2390组大鼠肺动脉环张力;(6)制备大鼠PASMCs缺氧模型,以CaSR激动剂、抑制剂及p38MAPK通路抑制剂、PI3K通路抑制剂为干预因素,应用Western blot方法检测CaSR、PCNA、Ki67、表型蛋白、MMP-2、MMP-9、TIMP-3、磷酸化p38MAPK和p-Akt表达变化。结果在体动物实验(1)与对照组比较,缺氧14 d和21d大鼠mPAP?RVI、WT%和WA%明显增加(p<0.05);肺动脉管壁胶原增多,中膜增厚;MMP-2,MMP-9和TIMP-3表达明显增加(p<0.05);肺组织和心肌CaSR蛋白水平逐渐升高(p<0.05);PCNA和OPN蛋白水平明显增加(p<0.05),calponin和SMAα蛋白表达明显降低(p<0.05)。(2)与对照组比较,缺氧9d组肺动脉环张力明显增加(p<0.05);(3)与缺氧21d组比较,新霉素和NPS2390进一步促进和抑制上述指标的变化(p<0.05);细胞培养实验与正常培养的PASMCs比较,缺氧24h后,CaSR、MMP-2、MMP-9、TIMP-3PCNA、Ki67和OPN及磷酸化p38MAPK、p-Akt表达增多(p<0.05);SMAα和calponin表达减少(p<0.05),CaSR激动剂(R568)能增强缺氧的作用(p<0.05);CaSR抑制剂(NPS2390)、p38MAPK通路抑制剂(SB203580)和PI3K/PKB(AKT)通路抑制剂(LY294002)能够阻断上述作用(p<0.05)。临床标本检测与人正常肺组织比较,PAH/CHF病人肺组织中CaSR、PCNA和OPN表达增多(p<0.05),SMAα和calponin表达减少(p<0.05);结论(1)CaSR表达在大鼠缺氧性PAH形成过程中进行性增加,并参与肺小动脉中膜的增殖和促进平滑肌细胞由收缩型向合成型的转化;(2)CaSR参与大鼠缺氧性肺动脉收缩和重构,其机制可能与p38MAPK、PI3K/Akt信号通路的激活有关。