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肺血管内皮作为血流冲击的第一道屏障,内皮细胞(Endothelial Cells,ECs)损伤与肺高压(pulmonary hypertension,PH)的发病机制息息相关。近年来,血管内皮细胞的功能异质性越来越受到重视,其中最突出的一个特点是肺微血管内皮细胞(pulmonary microvascular endothelial cells,PMVECs)具有独特的渗透性屏障功能。内皮细胞间紧密连接(Tight Junction,TJ)是影响内皮屏障功能的重要组成部分,有研究表明,通过瞬时受体亚型(transient receptor potential vanilloid 4 channel,TRPV4)阳离子通道进入细胞内的Ca2+,在内皮通透性和屏障完整性方面起着关键的调控作用。但在PH中PMVECs上TRPV4的表达变化,及其对内皮屏障功能的作用鲜少文献报道。目的:探讨野百合碱(monocrotaline,MCT)诱导的肺高压大鼠PMVECs上TRPV4通道功能与内皮通透性是否发生变化,及其对内皮通透性的影响。方法:(1)清洁级大鼠(sprague dawley rat,SD)随机分为2组:正常(Control,CON)组和MCT组。采用右心室内压(right ventricular systolic pressure,RVSP)、右心室重量指数(right ventricular mass index,RVMI)测定及HE染色法鉴定模型;(2)组织块贴壁法培养出原代PMVECs后,再用免疫荧光法、CD31、vWF及FITC-BSI结合试验鉴定培养出高纯度的PMVECs;(3)透射电镜法:检测CON与MCT组PMVECs中TJ结构的变化;(4)IHC:观察肺血管内皮中TJ相关蛋白Claudin-5、Occludin、ZO-1的表达与分布;(5)跨内皮细胞电阻(transendothelial electrical resistance,TER)检测法:利用Transwell构建PMVECs的单层模型后,向CON组PMVECs加入TRPV4的抑制剂或激动剂,分成CON、CON+HC-067(TRPV4抑制剂)、CON+GSK101(TRPV4激动剂)三组;同样,MCT也分为MCT、MCT+HC-067、MCT+GSK101三组,测量电阻值;异硫氰酸荧光素(Fluorescein isothiocyanate,FITC)标记葡聚糖法:分组同上,测定PMVECs的通透性;(6)Real-time PCR、Western Blot检测法:测定PMVECs中相关基因mRNA和蛋白的表达水平。结果:(1)MCT组的RVSP和RVMI与CON组相比,皆显著增高;HE切片显示MCT组与CON组相比,肺血管管壁增厚,管腔变小,内膜断裂;提示MCT组模型制备成功;(2)组织块贴壁法可成功培养出高纯度的原代大鼠PMVECs;(3)TER结果示CON组的电阻值显著高于MCT组,说明MCT组PMVECs通透性显著增高;透射电镜结果显示MCT组PMVECs间TJ结构破坏,间隙加宽,两者共同提示MCT组PMVECs通透性升高与TJ结构破坏有关;(4)CON组、MCT组PMVECs、GSK101激动TRPV4通道后,其电阻值都显著降低;HC-067抑制TRPV4通道后,电阻值显著升高;FITC标记葡聚糖法结果显示,激动TRPV4通道后细胞间通透性显著升高,抑制TRPV4通道后,通透性显著降低,以上结果提示PH大鼠PMVECs通透性变化与TRPV4活性密切相关;(5)IHC提示TJ相关蛋白Occludin、Claudin-5、ZO-1分布在PMVECs上,且三种TJ蛋白在MCT组表达与分布都显著下降;(6)Real-time PCR结果显示MCT组大鼠PMVECs中TPPV4基因mRNA表达显著高于CON组,而TJ蛋白Occludin、ZO-1 mRNA却显著低于CON组,提示PH中PMVECs中TRPV4高表达介导肺血管内皮通透性增高,肺血管内皮通透性增高与TJ蛋白表达显著降低密切相关;Western Blot结果显示无论是CON组还是MCT组PMVECs,GSK101激动TRPV4通道后,TRPV4蛋白表达都显著增高,而Occludin、Claudin-5、ZO-1蛋白表达显著降低,TRPV4通道被抑制后,除TRPV4蛋白表达降低外,Occludin、Claudin-5、ZO-1蛋白表达显著升高。MCT组TRPV4蛋白表达量显著高于CON组,TJ蛋白表达显著低于CON组,提示PH发生时TRPV4通道功能增强通过抑制TJ蛋白表达升高肺血管通透性;(7)MCT组大鼠PMVECs中p38MAPK mRNA表达相比CON组显著上调,而PKC-βmRNA表达显著降低,PKC-α、PKC-δ的表达与CON组相比没有意义,提示PKC-β、p38MAPK有可能参与PH发生时PMVECs损伤的变化,并影响其通透性。结论:本工作初步证明MCT诱导的PH大鼠PMVECs通透性增高,在PH发生时TRPV4通道功能增强,通过降低TJ蛋白Occludin、Claudin-5、ZO-1的表达,破坏TJ结构,损伤肺血管内皮屏障,信号通路p38MAPK、PKC-β有可能参与这一过程。