HIF-1α信号通路分子与急性高原反应相关性研究

摘要

背景：
　　急性高原反应(acute mountain sickness，AMS)是急进高原数小时对高原应激环境所做出的一种短暂的适应性反应，是指人体在进入高原环境以后的各种功能在神经体液的调节过程中所显现的临床症状，以使机体的各种生理学功能在此基础上达到新的平衡状态。急性高原反应的症状包括头痛、心慌、食欲减退、倦怠、恶心、手足麻木和抽搐等。AMS如早期发现，症状可以控制，发现晚病情则迅速加重，导致脑肺水肿甚至威胁到生命。急性高原病的发病率与缺氧程度和高海拔上升速度有密切关系。当上升至海拔高度为4000m的高原时，上升速度为91m/h，急性高原病的发病率为54％;以1268m/h的速度进入高原时，其发病率上升至73％;当上升速度达到1647m/h时，急性高原病的发病率高达至89％。
　　对AMS进行及时干预非常必要，目前对于AMS的预防尚无较理想的方法和检测手段。本研究观察受试者急进海拔4000m高度48h前后单个核细胞中HIF-1α信号通路中的相关信号分子:低氧诱导因子1(hypoxia inducing factor 1，HIF-1α)、p38MAPK、血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)以及核转录因子RelA亚基(nuclear factor-KappaB RelA)的表达变化及它们与AMS的发生以及发生程度之间的关系，为AMS的早期防治提供实验依据和理论依据。
　　目的：
　　通过观察正常人单个核细胞中HIF-1α、核转录因子RelA亚基、p38MAPK和VEGF在急进高原前后表达水平的变化，以及与AMS发生率的相关性分析，探讨HIF-1α和RelA以及p38MAPK和VEGF在AMS发生中的作用及机制。
　　方法：
　　对某部队赴青海省玉树抗震的官兵分别于进入高原前后48h采集外周血，提取外周血中单个核细胞中的蛋白和mRNA，使用Western blot方法检测其VEGF和HIF-1α蛋白表达水平，逆转录PCR的方法检测p38MARK、RelA及HIF-1α三者mRNA的表达水平。GB1098291《急性高原反应的诊断和处理原则》作为本课题AMS的诊断依据。进一步对核转录因子RelA、p38MARK、VEGF和HIF-1α四种指标的基因表达与AMS发生的相关性进行统计学分析。将所得数据以(X)±S进行表示，运用SPSS17.0软件进行统计学分析，各组定量资料先进行正态性检验且均呈正态分布，进而根据资料设计采用配对t检验进行差异性分析，应用pearson方法做各指标的相关性分析，用spearman方法做指标与AMS的相关性分析。以α=0.05作为检验水准。
　　结果：
　　人体外周血单个核细胞中HIF-1α、P38MARK和RelA三者mRNA表达水平及HIF-1α和VEGF的蛋白表达水平与急进高原前相比进入高原以后均显著性增高(p＜0.001);HIF-1α和RslAmRNA表达变化之间呈高度相关(r=0.806，p＜0.01);HIF-1仅和RelAmRNA性别之间表达变化无统计学差异(p＞0.05)。HIF-1α及VEGF蛋白表达水平与AMS的发病程度高度相关，相关系数分别为0.875和0.675(p＜0.001)。
　　结论：
　　1.急进高原后人体外周血单个核细胞中HIF-1α、RelA、p38MAPKmRNA以及HIF-1α和VEGF蛋白均表达上调。
　　2.HIF-1α信号传导通道在AMS的发生过程中可能起着重要的作用，HIF-1α蛋白质的表达水平可作为预测和干预AMS的监测指标。
　　3.HIF-1α依赖途径与HIF-1α非依赖途径之间在AMS发生过程中可能存在串化作用。

目录

声明

摘要

中英文缩略词

1 引言

2 材料和方法

2．1 材料

2．2 主要实验方法

3 结果

3．1 急进海拔4400m高度后AMS的发生率

3．2 HIF-1α、RelA mRNA和p38MAPK mRNA表达水平

3．3 HIF-1α、VEGF蛋白质的表达水平

3．4 性别间RelA、p38MAPK和HIF-1α mRNA及HIF-1α和VEGF蛋白差异性比较

3．5 HIF-1α和VEGF蛋白质以及HIF-1α mRNA和蛋白相关性分析

3．6 HIF-1α mRNA和RelA mRNA以及和p38MAPK mRNA相关性分析

3．7 HIF-1α mRNA及蛋白与AMS相关性分析

3．8 VEGFP(VEGF蛋白)和RelA mRNA与AMS相关性分析

3．9 p38MAPK与AMS相关性分析

4 讨论

4．1 AMS概述

4．2 HIF-1α和VEGF的表达与AMS

4．3 HIF-1α与NF-κB表达相关性

4．4 HIF-1α和p38MARK与VEGF表达相关性

4．5 HIF-1α和p38MARK表达相关性

4．6 HIF-1α缺氧信号相关分子与AMS发生可能存在的机制

4．6．1 HIF-1α依赖性途径

4．6．2 NF-κB信号传导途径

4．6．3 p38MAPK信号分子作用

5 结论

参考文献

综述 细胞缺氧诱导方法以及分子生物学变化研究现状

个人简历、在学期间发表的学术论文

致谢