优化病理生理学与临床学科的联系初探

基础医学是揭示生命和疾病的本质理论,而临床医学则是注重介绍疾病防治方法和措施;在课程教学中两者如何结合,笔者根据个人多年教学体会作了探讨。

缺氧对体外培养的肺动脉平滑肌细胞形态及增殖的影响

本实验应用形态学、免疫组化染色、３Ｈ－ＴｄＲ掺入、流式细胞等技术探讨缺氧（＜１％Ｏ２和２．５％Ｏ２）对肺动脉平滑肌细胞（ＰＡＳＭ）形态及增殖的影响。结果表明：缺氧２４ｈ使ＰＡＳＭ表型从收缩型向合成型转换，胞浆内ＳＭ－αａｃｔｉｎ减少，线粒体和粗面内质网增多，缺氧４８ｈ以后线粒体肿胀、空泡化，内质网扩张，胞浆内出现髓鞘样结构。流式细胞分析显示缺氧ＰＡＳＭＧ２／Ｍ期细胞比例明显增多（Ｐ＜０．００１），无氧（＜１％Ｏ２）１２ｈ末Ｓ期细胞比例明显增多（Ｐ＜０．０５），之后Ｓ期细胞比例明显减少（Ｐ＜０．００１），缺氧ＰＡＳＭＧ０／Ｇ１期细胞比例明显减少（Ｐ＜０．００１），细胞内总蛋白含量有所降低（Ｐ＜０．００１）。低氧６ｈ使ＰＡＳＭ３Ｈ－ＴｄＲ掺入减少（Ｐ＜０．０５），无氧６ｈＰＡＳＭ的３Ｈ－ＴｄＲ掺入显著减少（Ｐ＜０．００１），而缺氧１２ｈ则促进其掺入，至２４ｈ末２．５％Ｏ２组和＜１％Ｏ２组３Ｈ－ＴｄＲ参入均较常氧对照组明显增多（Ｐ＜０．０５）。无氧２４ｈ使ＰＡＳＭ增殖细胞核抗原（ＰＣＮＡ）阳性反应颗粒明显增加，其含量是常氧的２．７倍。表明缺氧早期ＰＡＳＭ增殖受抑制，１２ｈ以后ＰＡＳＭ则发生表型转换和增殖，推测缺氧?

心肌肥厚大鼠心肌细胞核三磷酸肌醇受体的特性

为了研究细胞核三磷酸肌醇受体在心肌肥厚中的作用 ,制备了腹主动脉缩窄大鼠心肌肥厚模型、用差速离心和密度梯度离心提纯心肌细胞核 ,以 [3H]IP3为配基 ,采用放射受体分析心肌细胞核膜IP3R与其配体的最大结合容量 (Bmax)和解离常数 (Kd)。大鼠心肌细胞核上存在IP3R、CaM和PKC激动剂PMA ,能显著抑制该受体与IP3的结合 (P <0 0 5 ) ;核外 [Ca2 +]也能剂量依赖的抑制细胞核IP3R与IP3的结合。腹主动脉缩窄术后 4周 ,大鼠心肌显著肥大 ,伴有明显的血流动力学异常 ,其心肌细胞核IP3R的Bmax和Kd与对照组比较分别增加 1 2 17和2 14 9倍 (P <0 0 1)。心肌细胞核上存在IP3R ,并受CaM和PMA及核外 [Ca2 +]所抑制 ,心肌细胞核IP3R密度上调和亲和力降低可能参与了压力超负荷心肌肥厚的发生过程。

低氧习服大鼠骨骼肌毛细血管密度和血流供应的变化特点

目的 :观察大鼠在低氧习服过程中 ,骨骼肌毛细血管密度和血流供应的变化规律。方法 :大鼠在模拟海拔5 0 0 0m低氧 5、15和 30d后 ,用肌球蛋白ATP酶 (mATPase)组织化学方法显示骨骼肌Ⅰ、Ⅱ型纤维和毛细血管并进行图像分析 ;用放射性微球法测定骨骼肌血流量。结果 :低氧 5d组大鼠骨骼肌纤维即出现明显萎缩 ,15d和 30d组大鼠毛细血管密度显著增高 ,但单位面积内毛细血管数 /肌纤维数 (C/F )的比值无明显变化。在所观测的时间内 ,各组大鼠骨骼肌血流量未见明显变化。结论 :大鼠在低氧习服过程中 ,毛细血管并未发生真正的增生 ,而由于骨骼肌纤维出现萎缩 。

模拟4000m高原失血性休克狗的心血管功能和氧的运送

本文观察了在模拟4 000m高原条件下,失血性休克狗的心血管功能和氧的运送。在模拟4 000m高原低压舱内自股动脉快速放血,使平均动脉压(mAp)分别降至6.67kPa(NMS和HMS)和5.33kPa(NSS和HSS)维持120min,然后将放出的全部血液自股静脉快速输回,再继续观察120min。 实验结果表明,在模拟4 000m高原,中度失血性休克狗的心血管功能与平原类似,但VO_2明显降低,降低程度相当于NSS。HSS发生失代偿早,容易发生死亡。

5—羟色胺对肺动脉平滑肌细胞在缺氧条件下增殖的作用

本研究应用细胞培养、3H-TdR掺入、核酸分子杂交、免疫组织化学染色技术，探讨无氧（0％O2＋95％N2＋5％CO2）和／或低氧（2．5～3％O2＋92％N2＋5％CO2）对新生小牛肺动脉平滑肌细胞（PASM）增殖和5-羟色胺转载体基因表达的影响。结果表明：无氧24h可刺激PASM的DNA合成，3H-TdR的掺入增加（P＜0．05），加入5-羟色胺能非常显著地促进无氧PASM增殖（P＜0．001），而对常氧PASM无明显促增殖作用，无氧5-羟色胺组与单纯无氧组相比，3H-TdR掺入值增加也非常显著（P＜0．01）；免疫组织化学染色分析证实无氧组PASM5-羟色胺含量较常氧组明显减少（P＜0．001），分子杂交显示无氧组和低氧组5-羟色胺转载体mRNA表达较常氧组显著增加（PM＜O．01）。结果提示：缺氧时5-羟色胺促进PASM增殖，5-羟色胺转载体基因表达增加，可能是缺氧肺动脉高压形成的机制之一。

缺氧对大鼠心肌线粒体能量代谢和腺苷酸转位酶活性的影响

目的:探讨高原低压缺氧暴露过程中大鼠心肌能量代谢及腺苷酸转位酶活性变化特点。方法:雄性Wistar大鼠随机分为正常对照组、缺氧1d组、5d组、15d组和30d组。缺氧组于模拟海拔5000m高原低压舱内连续缺氧23h/d。提取心室肌线粒体,Clark氧电极法测定线粒体氧化呼吸活性;HPLC法测量线粒体内腺苷酸含量;[3H]-ADP掺入法测量线粒体ANT转运活性。结果:大鼠经缺氧1d、5d、15d后,ST3和RCR显著降低,缺氧30d时ST3仍显著低于对照组,ST4在缺氧1d、5d、15d时显著升高,缺氧30d时降低,RCR在30d时接近正常。缺氧1d和5d心肌线粒体ATP含量、ANT活性明显下降,缺氧15d时接近正常,缺氧30d时则再次降低。结论:缺氧对心肌线粒体氧化呼吸功能的抑制是导致线粒体内ATP含量下降的主要原因。缺氧过程中ANT活性与线粒体内ATP含量成协调变化。

低氧大鼠脑线粒体体外转录活性的研究

目的 :探讨低氧对大鼠脑线粒体DNA表达的影响及其与能量生成的关系。方法 :雄性Wistar大鼠随机分为 3组 :急性低氧组 (AH)、慢性低氧组 (CH)和对照组 ,其中急、慢性低氧组动物分别连续暴露于模拟海拔 40 0 0m高原 3d(AH)和 40d(CH)。分离脑线粒体 ,分别测定线粒体体外转录活性、F0 F1 ATP酶活性以及ATP对线粒体体外转录的影响。结果 :急性低氧大鼠脑线粒体体外转录活性及F0 F1 ATP酶活性显著降低 ,慢性低氧时有所回升 ,两者呈线性相关。ATP对大鼠脑线粒体体外转录活性呈双相效应。结论 :低氧时脑线粒体转录活性改变可能参与低氧抑制线粒体能量代谢的机制 。

急性低氧时Wistar大鼠与高原鼠兔肺组织内皮型一氧化氮合酶基因表达的变化

目的探讨内皮型一氧化氮合酶(endothelial nitric oxide synthase,eNOS)在高原动物适应高原低氧环境中的作用。方法通过模拟4000m、6000m高原低氧,运用免疫组织化学技术,分别检测Wistar大鼠和高原鼠兔肺血管内皮和肺内气道上皮内皮型一氧化氮合酶蛋白表达水平的变化。结果无论是在肺血管内皮,还是肺内气道上皮,Wistar大鼠eNOS蛋白表达在模拟4000m与6000m高原低氧处理2h后,均显著升高,而高原鼠兔基本保持不变,但高原鼠兔气道上皮eNOS的基础表达水平显著高于Wistar大鼠。结论相比Wistar大鼠,高原鼠兔eNOS基因表达在模拟高原低氧时增加较少甚或无明显增加,eNOS是急性高原低氧耐受过程中的一个重要机制。

缺氧对肺动脉内皮细胞和平滑肌细胞5-羟色胺转载体基因表达的影响

目的：探讨无氧（Ｏ％Ｏ２＋９５％Ｎ２＋５％ＣＯ２）和低氧（２５～３％Ｏ２＋９２％Ｎ２＋５％ＣＯ２）对新生小牛肺动脉内皮细胞（ＰＡＥＣ）和肺动肺平滑肌细胞（ＰＡＳＭ）５－羟色胺转载体基因表达的影响。方法：应用细胞培养，核酸分子杂交技术。结果：无氧组和低氧组（１５ｈ、３ｈ、６ｈ）ＰＡＥＣ５－羟色胺转载体ｍＲＮＡ表达显著高于常氧组（Ｐ＜００５），而无氧和低氧１２ｈ至４８ｈ对ＰＡＥＣ５－羟色胺转载体ｍＲＮＡ表达无明显影响。无氧和低氧（３ｈ、６ｈ、１２ｈ、２４ｈ）组ＰＡＳＭ５－羟色胺ｍＲＮＡ表达均显著高于常氧组（Ｐ＜００１），结论：推测缺氧早期通过促进ＰＡＥＣ５－羟色胺转载体基因表达，加强ＰＡＥＣ对５－羟色胺的摄取和降解，随缺氧时间的延长，ＰＡＥＣ的此功能受损。缺氧ＰＡＳＭ５－羟色胺转载体基因表达的持续增加，则可能参与缺氧肺动脉高压的形成。

大鼠低压缺氧心肌及线粒体腺苷酸含量及分布的变化

目的:探讨模拟高原低压缺氧暴露过程中大鼠心肌腺苷酸含量及分布变化特点。方法:雄性Wistar大鼠随机分为正常对照组、缺氧1、5、15和30d组。缺氧组于模拟海拔5 0 0 0m高原低压舱内连续缺氧2 3h/d。提取心室肌线粒体,HPLC法测量腺苷酸含量。结果:缺氧5、15、30d组,心室肌组织及线粒体外ATP含量明显下降,缺氧1d和5d ,心肌线粒体ATP含量降低,缺氧15d时恢复,缺氧30d时则再次降低。结论:高原低压缺氧可影响心肌腺苷酸含量和分布,可能是高原心功能异常的主要原因。

缺氧大鼠脑线粒体的能量合成特点

线粒体是利用氧和产生能量的主要场所，机体生命活动所需能量的８０％以上来自线粒体。底物氧化脱下的Ｈ＋经线粒体内膜呼吸链的电子传递形成跨膜质子梯度，作为高能磷酸化合物形成的动力，在ＡＴＰ合成酶的作用下经磷酸化形成ＡＴＰ。脑组织具有耗氧量大、代谢率高、氧和...

低氧大鼠冠状血管储备的变化及一氧化氮和内皮素-1的调节作用

目的 :探讨一氧化氮和内皮素 - 1对低氧时冠状血管储备 (CVR)变化的调节作用。方法 :大鼠随机分为 3组 :(1)平原对照组 ;(2 )急性低氧组 ;(3)慢性低氧组。分别测量心肌血流量、血浆和心肌NO-2 、内皮素 - 1(ET- 1)含量、心肌一氧化氮合酶 (NOS)活性产并观察心肌血管结构改变。结果 :(1)急性低氧导致双心室心肌血流量、心肌NO-2 、ET - 1含量、NOS活性明显增高 ,CVR明显下降。 (2 )间断低压低氧 90d后 ,左室CVR、心肌ET - 1/NO-2 比值无明显改变 ;右室心肌ET - 1含量、ET - 1/NO-2 比值明显增加 ,右室NO-2 含量、CVR明显下降 ;右室冠状小血管壁增厚 ,管周胶原、血球压积 (Hct)及右室重量指数增加。结论 :急性低氧时 ,安静心肌血流量增加 ,CVR减少 ;慢性低氧时 ,右室CVR减少可能与心肌ET - 1含量增加、NO含量减少、右室冠状小血管改建。

低氧习服过程中大鼠心脏的适应性改变

目的 :观察在低氧习服过程中 ,大鼠心肌毛细血管密度、血流供应和心脏功能的变化规律。方法 :大鼠在 5 0 0 0m模拟高原低氧 5、15d和 30d后 ,用碱性磷酸酶 (ALP)组织化学方法显示心肌毛细血管并进行图象分析 ;用放射性微球法测定心肌血流量 ;用心导管技术测定左、右心室功能。结果 :在低氧习服过程中 ,整个右室心肌血流量显著增加 ,功能显著增强。低氧 15d后 ,右室心肌毛细血管密度虽无明显变化 ,但单位面积内毛细血管数与肌纤维数的比值 (C/M)显著增高。低氧 5d时左室心肌血流量虽显著增加 ,但左室功能明显降低 ;随着低氧时间的延长 ,左室心肌血流量和左室功能恢复正常。在低氧 30d时 ,左室心肌毛细血管密度和C/M比值均显著增高。结论 :大鼠在对低氧习服过程中 ,右室心肌血流量持续增加、心肌肥大并伴有毛细血管增生及功能增强 ;左室先有心肌血流量增多和心功能降低 ,后来心肌血流量恢复并出现毛细血管增生 ,同时左室功能恢复。

急慢性缺氧对大鼠心肌和肝细胞线粒体~3H－亮氨酸掺入量及DNA含量的影响

本文采用￣３Ｈ－亮氨酸活体注入法观测了急性连续缺氧（模拟高原５０００ｍ）３、１２，３６和７２小时以及慢性间断缺氧１４，２８和４２（每天８小时）对大鼠肝脏及心肌线粒体的￣３Ｈ－亮氨酸掺入的影响。结果显示心肌线粒体的￣３Ｈ－亮氨酸掺入量多于肝脏。急性缺氧可显著抑制亮氨酸掺入，随后逐渐上升。缺氧７２小时末心肌和肝线粒体的亮氨酸掺入量分别达１７３％和１４８％。慢性缺氧可致心肌及肝脏线粒体的亮氨酸掺入量降低。以荧光法测定慢性缺氧心肌线粒体的ＤＮＡ含量，结果显示缺氧１４天无显著变化，２８天及４２天ＤＮＡ量显著升高。本实验结果提示，急性缺氧可显著抑制￣３Ｈ－亮氨酸掺入线粒体，但随后线粒体蛋白合成增强，慢性缺氧动物心肌线粒体蛋白合成受抑而ＤＮＡ复制增加。

缺氧、缺血及再灌注山羊血浆对血管内皮细胞和中性粒细胞的影响

为了探讨缺氧、缺血及再灌注损伤的发生机制，我们分别观察了缺氧（模拟海拔４０００ｍ高原）２４ｈ山羊血浆（ＨＰ）、缺血１ｈ在上述条件下于缺氧２４ｈ末放血使血压维持在６．０ｋＰａ１ｈ）山羊血浆（ＩＰ）和再灌注回输放出血液后２４ｈ山羊血浆（ＲＰ）对中性粒细胞（ＰＭＮ）及培养的肺动脉内皮细胞（ＰＡＥＣ）的作用。ＰＭＮ在分别含ＨＰ、ＩＰ和ＲＰ的培养液中温育１ｈ末，细胞活力明显升高（Ｐ＜０．００１），其升高的程度依赖于上述血浆的浓度；在同一浓度下，上述三种血浆使ＰＭＮ活力升高的次序为：ＨＰ＜ＩＰ＜ＲＰ。ＰＭＮ在２５％浓度ＲＰ的培养液中温育３ｈ末，其变形性与对照组相比明显降低（Ｐ＜０．００１）．ＰＡＥＣ在含５０％浓度上述血浆的培养液中培养１～３ｈ，细胞活力明显升高，３ｈ末达高峰（分别升高１４．２％．３７．５％和１５６．９％）：然后开始降低，分别于１２ｈ末、６ｈ末和１２ｈ末达最低值（分别降低２１，６％，３０．７％和３３．７％），然后回升。上述结果提示：缺氧动物血浆中含有少量对ＰＭＮ和ＰＡＥＣ发生激活／损伤作用的物质，该类物质在缺血损伤后增加，在再灌注损伤后进一步增加。ＰＡＥＣ和ＰＭＮ的激活与损伤可能参与缺血再灌注损伤的发展过?

白藜三醇对氧自由基致兔血管平滑肌细胞NF-κB活化及MCP-1表达的影响

目的 :探讨白藜三醇 (RES)对X/XO致血管平滑肌细胞内核转录因子NF -κB活性和单核细胞趋化蛋白 - 1表达 (MCP - 1)的影响。方法 :以培养幼兔主动脉平滑肌细胞为研究对象 ,分别给予不同剂量的X/XO和 /或RES ,采用MTT法、电泳迁移率改变分析法、免疫组织化学和原位杂交技术检测不同处理组平滑肌细胞增殖及NF -κB活性和MCP - 1蛋白及其mRNA表达的变化。结果 :不同浓度的X/XO所产生的氧自由基可明显增加体外培养SMC增殖及NF -κB的活性和MCP - 1蛋白及其mRNA的表达水平 ,RES呈剂量依赖性地抑制氧自由基对体外培养SMC的增殖作用和NF -κB的活性 ,并下调MCP - 1的表达水平 ;其中以终浓度 10 0 μmol/L的RES对氧自由基介导的NF -κB活性的抑制作用最强 ;终浓度 2 0 0 μmol/L的RES对SMC的增殖作用及MCP - 1表达的抑制作用最强。 结论 :RES具有抑制X/XO产生氧自由基对NF -κB的诱导合成和MCP -

核钙信号与基因表达调节

钙 (Ca2 +)是细胞内重要的第二信使 ,近年的一些研究证实胞质Ca2 +和核Ca2 +信号通过不同的机制影响基因转录 ,核Ca2 +通过CaM激酶调节核蛋白磷酸化及cAMP反应元件结合蛋白(CREB)介导转录 ,胞质Ca2 +信号则触动血清反应元件 (SRE)介导的基因转录。另外 ,核Ca2 +也参与多种核酶和核蛋白转运等核过程的调节。