双特异性磷酸酶9对低氧性肺动脉高压小鼠心肺损伤的改善作用实验研究

目的:探讨双特异性磷酸酶9(DUSP9)对低氧性肺动脉高压(HPH)诱导的小鼠心肺损伤中的改善作用。方法:将C57BL/6小鼠60只随机分为对照组(NC组)、HPH组、HPH+空病毒组(HPH+vector组)和HPH+过表达DUSP9组(HPH+DUSP9组),每组15只。采用低压低氧人工舱建立HPH小鼠模型。于模型建立3周前,按分组要求尾静脉注射AAV9腺相关病毒及对照病毒。检测小鼠肺组织DUSP9蛋白表达、右心功能、心肌纤维化、肺血管重塑、血管活性物质水平、肺泡灌洗液炎症因子表达以及相对肺重量。结果:与NC组比较,HPH组和HPH+vector组DUSP9蛋白表达降低,右心室收缩压(RVSP)、右心室前壁厚度(RVAW)、右心室肥厚指数(RVHI)增加,右心室内径(RVID)降低,右心室胶原容积分数(CVF)增加,一氧化氮(NO)、总一氧化氮合酶(t-NOS)和诱导型一氧化氮合酶(iNOS)水平减少,内皮素-1(ET-1)水平增加,远端肺动脉壁厚度比(WT%)和肺动脉壁面积比(WA%)增加,肺泡灌洗液白细胞介素(IL)-1β、IL-6、肿瘤坏死因子(TNF)-α及相对肺重量增加(均P<0.05)。与HPH组和HPH+vector组比较,HPH+DUSP9组DUSP蛋白表达增加,RVSP、RVAW、RVHI降低,RVID增加,右心室CVF降低,NO、t-NOS和iNOS水平增加,ET-1水平降低,WT%和WA%降低,肺泡灌洗液IL-1β、IL-6、TNF-α及相对肺重量降低(均P<0.05)。结论:过表达DUSP9可降低HPH小鼠肺动脉压力,改善小鼠右心功能、心肌纤维化、肺血管重塑、血管活性物质的动态平衡和肺内炎症水平,DUSP9可能是HPH小鼠心肺损伤的重要保护性分子。

特异性敲减平滑肌细胞XBP-1对低氧性肺动脉高压小鼠心肺损伤的抑制作用

目的探讨特异性敲减平滑肌细胞X盒结合蛋白1(XBP-1)对低氧性肺动脉高压(HPH)小鼠心肺损伤的抑制作用。方法取8周龄雄性C57BL/6小鼠60只,随机分为对照组、HPH组、HPH+对照病毒(HPH+shCtrl)组、HPH+敲减XBP-1(HPH+shXBP-1)组。对照组置于常压常氧环境饲养,HPH组、HPH+shCtrl组、HPH+shXBP-1组置于低压低氧环境进行HPH造模;于造模前3周,HPH+shXBP-1组尾静脉注射平滑肌特异性XBP-1敲减的AAV9病毒,HPH+shCtrl组尾静脉注射对照病毒。将小鼠麻醉后,采用心导管检测右心室收缩压(RVSP);小动物超声仪检测右心室内径(RVID)、右心室前壁厚度(RVAW);取心脏,测算右心室肥厚指数(RVHI);取右心室组织,进行Masson染色,计算胶原容积分数(CVF);眶周取血,采用ELISA法检测血浆内皮素1(ET-1),比色法检测一氧化氮、总一氧化氮合酶(NOS)、诱导型一氧化氮合酶(iNOS);对左肺进行肺泡灌洗,收集肺泡灌洗液,采用ELISA法检测白细胞介素1β(IL-1β)、白细胞介素6(IL-6)、肿瘤坏死因子α(TNF-α);取右肺中叶及后叶肺组织进行HE染色,评估远端肺动脉壁厚度比(WT%)和肺动脉壁面积比(WA%);取右肺前叶肺组织,提取组织总蛋白,采用Western blotting法检测XBP-1蛋白表达。结果HPH组和HPH+shCtrl组RVSP较对照组增加,HPH+shXBP-1组RVSP较HPH组和HPH+shCtrl组降低(P均<0.05)。与对照组比较,HPH组和HPH+shCtrl组RVID降低,RVAW、RVHI增加;与HPH组和HPH+shCtrl组比较,HPH+shXBP-1组RVID增加,RVAW、RVHI降低(P均<0.05)。HPH组和HPH+shCtrl组CVF较对照组升高,HPH+shXBP-1组CVF较HPH组和HPH+shCtrl组降低(P均<0.05)。HPH组和HPH+shCtrl组血浆ET-1水平较对照组升高,NO、总NOS和iNOS水平较对照组降低(P均<0.05);HPH+shXBP-1组血浆ET-1水平较HPH组和HPH+shCtrl组降低,NO、总NOS和iNOS水平较HPH组和HPH+shCtrl组升高(P均<0.05)。HPH组和HPH+shCtrl组肺泡灌洗液IL-1β、IL-6、TNF-α水平较对照组升高,HPH+shXBP-1组IL-1β、IL-6、TNF-α水平较HPH组和HPH+shCtrl组降低(P均<0.05)。HPH组和HPH+shCtrl组WT%、WA%较对照组增加,HPH+shXBP-1组WT%、WA%较HPH组和HPH+shCtrl组减少(P均<0.05)。与对照组比较,HPH组和HPH+shCtrl组XBP-1蛋白表达升高;与HPH组和HPH+shCtrl组比较,HPH+shXBP-1组XBP-1蛋白表达降低(P均<0.05)。结论特异性敲减平滑肌细胞XBP-1可降低HPH小鼠肺动脉压力,改善小鼠右心功能、心肌纤维化、肺动脉重塑、血管活性物质的动态平衡和肺内炎症水平,XBP-1可能参与了HPH心肺损伤过程。