缺氧诱导因子-1α在新生大鼠缺氧性肺动脉高压中的作用及其与肺血管重塑的关系

摘要

目的了解缺氧诱导因子-1α（hypoxia-inducible factor-1α,HIF-1α）在缺氧性肺动脉高压（hypoxia-induced pulmonary hypertension,HPH）新生大鼠血清中的含量及肺组织中的表达水平,探讨HIF-1α在新生大鼠HPH发病机制中的作用及HIF-1α与肺血管重塑的关系。方法将80只新生Wistar大鼠随机分为缺氧组和常氧组,各40只。缺氧组建立低氧诱导的新生大鼠HPH模型。常氧组除无低氧外,其余条件同缺氧组。2组于生后3、7、14、21 d各取同日龄新生大鼠10只,测定平均肺动脉压（mean pulmonary arterial pressure,mPAP）,应用酶联免疫吸附法检测血清HIF-1α含量,免疫组织化学及实时荧光定量-聚合酶链反应技术检测肺组织HIF-1α的表达,HE及Van Gieson染色后光镜下观察肺小动脉形态学变化,并测定血管中层厚度/血管外径比（intima-media thickness/external diameter ratio,MT）和中层横截面积/总横截面积比（medial wall cross-sectional area/vessel total cross-sectional area ratio,MA）。采用t检验、Wilcoxon秩和检验、Ridit分析、Pearson相关检验和Spearman秩相关检验进行统计学分析。结果随缺氧时间延长,新生大鼠mPAP持续增高。低氧诱导3、7、14、21 d后,缺氧组大鼠mPAP分别为（8.59±1.57）、（11.63±2.56）、（15.29±2.88）和（1 8.04±2.69）mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）,高于相同日龄的常氧组大鼠[分别为（6.14±1.02）、（8.33±0.76）、（10.92±2.74）和（12.17±1.64）mmHg],差异有统计学意义（t值分别为4.140、3.910、3.480和5.890,P值均＜0.05）。缺氧组3、7和14 d的HIF-1α水平均高于常氧组[缺氧组与常氧组分别为（805.67±19.52）μg/mol与（204.34±83.21）μg/mol、（906.29±24.24）μg/mol与（548.93±11.78）μg/mol、（939.25±28.57）μg/mol与（674.44±17.41）μg/mol,t值分别为6.430、4.110和2.340,P值均＜0.05];缺氧组HIF-1αmRNA相对表达量高于常氧组(0.98±0.35与0.23±0.16、1.30±0.49与0.69±0.13和1.45±0.76与0.64±0.21,t值分别为4.560、2.720和4.630,P值均＜0.05;HIF-1α免疫反应强度（平均Ridit值）分别为0.318与0.183、0.303与0.198和0.374与0.176,u值分别为3.260、2.730和3.910,P值均＜0.05。缺氧7、14和21 d缺氧组MT、MA明显高于常氧组[M(P25P75):MT:52.71%（45.91%~63.23%）与47.42%（41.14%~56.17%）、61.28%（52.25%~68.63%）与50.22%（43.79%~58.40%）、65.24%（56.02%~71.28%）与53.78%（48.02%~64.58%）,u值分别为2.080、4.540、4.370,P值均＜0.05;MA:60.89%（54.04%~66.21%）与55.19%（50.32%~63.59%）、66.09%（58.52%~72.58%）与59.77%（53.55%~67.09%）和68.25%（62.02%~74.51%）与61.40%（50.74%~70.55%）,u值分别为2.160、2.270和3.180,P值均＜0.05]。HIF-1α与mPAP、MT和MA均存在正相关关系（r分别为0.294、0.548和0.265,P值均＜0.05）。结论 HIF-1α在新生大鼠HPH的发生过程中可能发挥一定的作用。新生大鼠缺氧7 d后肺血管出现重塑,重塑程度随缺氧时间延长而加重,提示HPH应尽早干预,避免出现肺血管重塑而影响预后。