低氧性肺动脉高压大鼠肺动脉平滑肌细胞中Kv2.1基因表达的变化

摘要

目的:探讨肺动脉平滑肌细胞门控钾离子通道Kv2.1基因在缺氧性肺动脉高压发病中的作用。方法:①实验于2003-04/2004-06在武汉大学人民医院胸心血管外科实验室完成。选用健康成年雄性普通级Wistar大鼠48只。随机将大鼠分为6组,分别为对照组、缺氧8h组及缺氧3,7,14和28d组,每组8只。将动物置于常压低氧仓,仓内注入流通氮氧混合气,调节仓内氧浓度保持在(10±5)%,将大鼠造成常压缺氧性肺动脉高压模型。对照组:不造成缺氧性肺动脉高压大鼠模型。缺氧8h组及缺氧3,7,14和28d组:分别将大鼠置于缺氧环境中8h,3,7,14和28d。②记录肺动脉压力波,计算肺动脉平均压。测定血浆中游离钾、钙离子浓度。应用全自动图像心肺血管分析软件测定肺细小动脉中膜平滑肌细胞核密度及肺细小动脉中膜厚度。③对肺动脉平滑肌细胞进行染色及显色后,镜下观察肺动脉平滑肌细胞表面核抗原以及bcl-2抑凋亡因子表达。bcl-2抑凋亡因子表达:0为不表达,+为微弱表达,为中等阳性,为强阳性。④以图像分析系统(IBAS)对杂交点进行密度扫描,以经同样处理的β-actin基因mRNA表达量作为内参照,肺动脉平滑肌细胞Kv2.1基因mRNA表达以两者的积分吸光度(A值)的比值表示。⑤对数据进行方差分析处理,组间比较采用t检验。结果:大鼠48只均进入结果分析。①随着缺氧时间延长,大鼠平均肺动脉压、肺细小动脉中膜平滑肌细胞核密度及肺细小动脉中膜厚度逐渐升高。各缺氧组大鼠平均肺动脉压明显高于对照组(P<0.01),缺氧3,7,14,28d组大鼠肺细小动脉中膜平滑肌细胞核密度及肺细小动脉中膜厚度明显高于对照组(P<0.05～0.01)。②随着缺氧时间延长,大鼠血浆中游离K+浓度逐渐降低、Ca2+浓度逐渐升高。缺氧3,7,14,28d组大鼠血浆中游离K+浓度明显低于对照组(P<0.05～0.01),缺氧7,14,28d组大鼠血浆中游离Ca2+浓度明显高于对照组(P<0.05～0.01)。③随着缺氧时间延长,大鼠平滑肌细胞中增殖细胞核抗原阳性表达及bcl-2表达逐渐上升和增强。缺氧3,7,28d组大鼠平滑肌细胞中增殖细胞核抗原阳性表达明显高于对照组(P<0.05～0.01)。④随缺氧时间的延长,Kv2.1基因mRNA转录水平呈下降趋势,与内参照β-action基因mRNA的A值比值分别为0.94,0.90,0.64,0.36,0.26。结论:①Kv2.1基因在正常大鼠肺动脉平滑肌细胞上表达正常,而在低氧大鼠肺动脉平滑肌细胞上的表达则降低。②钾离子通道活性降低抑制细胞凋亡,并增加细胞中的钙离子浓度,从而导致血管重建,产生肺动脉高压。