GATA-4在氟西汀抑制肺动脉高压大鼠肺动脉重构和右心室肥厚中的机制研究

摘要

GATA结合蛋白4(GATA binding protein4，GATA—4)是GATA结合蛋白家族成员之一，它含有高度保守DNA结合区域，该区域具有两个毗邻的锌指结构Cys—X2—Cys—17—Cys—X2—Cys，能够优先识别和直接结合(A/T)GATA(A/G)核苷酸序列。在脊椎动物的中胚层和内胚层衍生组织，如心、肝、肺、生殖腺、肠中都有表达。它能够调节基因表达，也是心肌细胞存活、增殖、分化的调节剂。它在心肌肥厚病人的心肌存活和凋亡过程中也起到重要作用。5—羟色胺(5—hydroxytryptamine，5—HT)能刺激肺动脉平滑肌细胞有丝分裂。当血浆5—HT浓度升高，5—HT通过5—羟色胺转运体(5—hydroxytryptamine transporter，5—HTT)的转运，经信号转导激活GATA—4，从而增加多种细胞周期调节因子的基因转录，最终促进肺动脉平滑肌细胞(pulmonary artery smooth muscle cells，PASMCs)的增殖和迁移，使肺动脉(pulmonary arteries，PAs)构型重建。MCT能诱导大鼠形成肺动脉高压(pulmonary arterial hypertension，PAH)，使血浆5—HT浓度升高，导致PAs重构和右心室(right ventricular，RV)肥厚。注射野百合碱(monocrotaline，MCT)两周和四周的大鼠，右心肥厚指数(right ventricular hypertrophy index，RVHI)分别增加47％和64％，GATA—4的蛋白表达也随之增加，并与其正相关。GATA—4还能调节PAH中抗凋亡因子的表达。研究还发现选择性5—羟色胺再摄取抑制剂(selective serotonin reuptake inhibitor，SSRIs)氟西汀(fluoxetine，Flu)具有明显的抗PAs重构和抗RV肥厚等作用。 目的：本研究采用MCT诱导的大鼠慢性PAH模型，通过给予模型动物不同剂量的氟西汀，观察SSRIs氟西汀抑制PAH大鼠PAs重构和RV肥厚与GATA—4表达的关系，揭示GATA—4在氟西汀抑制PAH大鼠PAs重构和RV肥厚的可能机制。 方法：建立MCT诱导的慢性炎性PAH大鼠模型。用不同剂量的氟西汀给大鼠灌胃三周后，分别检测肺动脉重构、右心室肥厚等指标和GATA—4蛋白表达水平。称量左心室(left ventricular，LV)+室间隔(septum ventriculorum，S)和RV的重量，计算RVHI；用形态学的方法检测肺组织增殖程度，炎性改变，弹性纤维及胶原纤维等细胞外基质(extracellular matrix，ECM)变化；用Western blot方法检测心室和肺组织中GATA—4蛋白表达变化。用统计分析方法，比较不同组别各指标差异，揭示GATA—4在氟西汀抑制PAH大鼠PAs重构和RV肥厚过程中的作用及机制。 结果： 1、氟西汀对肺动脉高压大鼠肺动脉重构和GATA—4表达的影响。野百合碱组PAs血管壁与对照组相比明显增厚，血管周围细胞增多，有炎性细胞浸润。氟西汀两个剂量组均抑制这一变化。对照组、MCT组、氟西汀低剂量组、氟西汀高剂量组血管壁厚度百分比分别为32.9％±12.0％、52.6％±11.5％(P<0.01，vs Control)、42.9％±11.2％(P<0.01，vs MCT)、39.3％±9.3％(P<0.01，vsMCT)。MCT组比对照组血管壁弹性纤维和胶原纤维明显增加，肺组织间也存在大量弥漫性胶原蛋白。氟西汀高剂量组血管壁弹性纤维和胶原纤维明显减少。肺组织中对照组GATA—4蛋白表达为0.81±0.08；MCT组升高为1.50±0.11(P<0.01，vs Control)。氟西汀剂量依赖地降低了GATA—4蛋白的表达，氟西汀低剂量组降低到0，90±0.16(P<0.01，vs MCT)；氟西汀高剂量组降低到0.80±0.04(P<0.01，vsMCT)。 2、氟西汀对肺动脉高压大鼠右心室肥厚和GATA—4表达的影响。野百合碱诱导的大鼠RVHI与对照组相比从30.33±2.70增加到55.51±9.96(P<0.01，vs Control)；氟西汀两个剂量组有效的降低了MCT引起的RVHI，分别降低到0.44±0.06(P<0.05，vs MCT)和0.40±0.09(P<0.01，vs MCT)。MCT组右心室壁肌纤维比对照组明显加粗，氟西汀低剂量组和氟西汀高剂量组右心室壁肌纤维比MCT组变细。右心室中对照组GATA—4蛋白表达为0.91±0.06；MCT组升高为1.28±0.15(P<0.01，vs Control)。氟西汀剂量依赖地降低了蛋白的表达，氟西汀低剂量组降低到0.93±0.13(P<0.01，vs MCT)；氟西汀高剂量组为0.86±0.08(P<0.01，vs MCT)。 结论：选择性5—羟色胺转运体抑制剂氟西汀抑制肺动脉高压大鼠肺动脉重构和右心室肥厚与抑制GATA—4表达有关。

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实验结果

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结论

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参考文献

综述 5-羟色胺转运体介导血管平滑肌细胞增殖的信号转导通路研究进展

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