目的肺动脉高压是威胁生命的疾病,主要是由于肺小动脉重构或者肺血管床的毁损导致有效循环血管床面积锐减。最近发现肝细胞生长因子(Hepatocyte Growth Factor,HGF)具有高效的促进血管内皮细胞的增殖、抑制凋亡,从而促进血管新生的作用；此外,它还可以有效的抑制肺间质重构,明显改善血流动力学和临床症状。虽然肺动脉高压症的治疗近年来取得了很多进展,但治疗效果有限。本课题通过体外及体内两方面的实验研究,探索肝细胞生长因子治疗肺动脉高压的可能机制。因此,本课题的目的为：(1)探讨HGF对缺氧损伤的人肺微血管内皮细胞(Human pulmonary microvascular endothelial cells, HPMECs)的保护作用。(2)观察携带HGF基因的骨髓间充质干细胞(Mesenchymal Stem Cells, MSCs)对实验性肺动脉高压大鼠的治疗效果及其机制；并进一步探讨HGF联合粒细胞集落刺激因子(Granulocyte Colony Stimulating Factor, G-SCF)的治疗效果。方法(1)体外实验体外培养人肺微血管内皮细胞,用物理方法建立缺氧损伤模型。实验分组：空白对照组,缺氧损伤组,HGF治疗组和PHA665752组(HGF抑制剂干预组)。利用免疫荧光法鉴定第7代HPMECs并检测最适缺氧损伤时间；用四甲基偶氮唑蓝(MTT)比色法检测细胞增殖率；利用免疫荧光法检测细胞凋亡率并用Western blotting法检测凋亡相关蛋白caspase-3的表达；一氧化氮(NO)检测试剂盒检测细胞培养基中NO的分泌含量；倒置显微镜(×200倍)下计数在不同干扰条件下HPMECs的贴壁数量；用Western blotting法检测细胞间粘附分子-1(intercellular adhesion molecule-1, ICAM-1)表达情况。(2)体内实验取3周龄雄性SD(Sprague-Dawley)大鼠骨髓,经贴壁筛选法体外培养并纯化MSCs,利用腺病毒(adenovirus, Ad)介导的基因转染方法,将HGF基因导入MSCs。将50只SD大鼠随机分为5组(n=10)：肺动脉高压组(PAH group),采用腹腔注射野百合碱(60mg/kg)复制肺动脉高压模型；携带空腺病毒载体骨髓间充质干细胞移植组(MSCs group),移植5×106／L的空腺病毒载体转染的MSCs细胞悬液1ml；粒细胞集落刺激因子治疗组(G-CSF group),经腹腔注射G-SCF(100μg/kg/d),连续5d；腺病毒介导HGF基因转染的MSCs移植组(HGF group),移植5×106／L携带HGF基因的MSCs细胞悬液1ml；携带HGF基因MSCs移植联合G-CSF组(HGF+G-CSF group),移植5×106／L携带HGF基因的MSCs细胞悬液1ml并且经腹腔注射G-SCF(100μg/kg/d),连续5d。3周(21d)后,观察各组血流动力学指标、右心室与左心室重量比值(RV/LV比值)、血管密度及血浆中内皮素-1(endothelin-1,ET-1)的表达情况。结果体外实验中,缺氧损伤24h后(1)缺氧损伤组细胞增殖率及贴壁率下降,其caspase-3、NO及ICAM-1的表达量明显高于空白对照组(P<0.01);(2)HGF组细胞增殖率较缺氧损伤组明显提高(P＜0.01),细胞贴壁率较缺氧损伤组明显增强(P<0.01), caspase、NO及ICAM-1的表达量下降；(3)PHA665752组细胞增殖率较缺氧损伤组和HGF组均有明显差异(P＜0.01),细胞贴壁率较缺氧损伤组明显下降(P<0.01), ICAM-1的表达更为显著上升(P＜0.01)。体内实验中,肺动脉高压大鼠治疗3周后(1)实验各组间全身动脉血压(BP)无明显差异；HGF及HGF+G-SCF组中平均肺动脉压(mPAP)较其他各组显著下降(P<0.05);(2)HGF及HGF+G-SCF组RV/LV比值显著低于其他三组(P＜0.05)；(3)HGF+G-SCF组血管密度高于其他各组,但无统计学意义(P>0.05);(4)HGF组及HGF+G-SCF组血浆中ET-1的含量显著低于PAH组(P＜0.05)。结论(1)HGF通过增加了肺微血管内皮细胞的增殖率,降低其凋亡率,提高体外培养时细胞的贴壁率,减少NO及ICAM-1的表达,从而减轻缺氧损伤所造成的肺微血管内皮细胞的损伤,维持其正常的生理功能,对肺动脉高压的防治发挥了重要的作用。(2)HGF-MSCs可有效减轻野百合碱诱导的大鼠肺动脉高压的进程,明显改善血流动力学指标和心功能。其机制可能是通过增加肺血管数量及减少缩血管因子来实现的。当HGF-MSCs联合G-SCF治疗肺动脉高压,其治疗效果较单独HGF治疗组有进一步提高,各项指标均较其他各组明显改善。