MMPs-TIMPs及炎性因子在SSRIs抗大鼠肺動脈高壓作用中的機制研究.pdf

1、肺動脈高壓(PAH)是臨床常見的以肺血管阻力進行性增加并伴有不可逆的血管構型重建為特征的疾病，嚴重者可以導致右心室肥厚甚至右心衰竭。其主要病理變化為肺血管收縮性增強，肺血管構型重建，肺小血管內微血栓形成及肺組織炎癥反應。引起肺動脈高壓的原因很多，包括慢性阻塞性肺疾病(COPD)、肺組織慢性炎癥反應、低氧、門脈高壓、HIV感染等。肺動脈高壓的病理機制復雜，與多種血管活性因子有關，如內皮素(endothelins，ET)、前列環(huán)素(pros

2、tacyclin)、血栓烷A2(thromboxane A2，TXA2)、一氧化氮(NO)、5-羥色胺(5-hydroxytryptamine，5-HT)等。此外，細胞炎性因子(如TNF-α，IL-1，IL-6，MCP-1)以及血小板活性改變等都參與PAH的形成。 近年來的研究表明，5-HT作為一種內源性血管活性物質在PAH發(fā)病機制中起到重要作用。研究發(fā)現，肺動脈高壓患者血漿中5-HT水平明顯高于正常人，體外實驗證明高濃度的5-

3、HT能使人離體肺血管明顯收縮。另外，5-HT作為一種促有絲分裂素，由位于肺動脈平滑肌細胞膜上的5-羥色胺轉運體(serotonintransporter，SERT)介導進入肺動脈平滑肌細胞(PASMCs)，并通過多種信號轉導途徑引起PASMCs增生肥大，引起肺動脈血管壁構型重建。Eddahibi等人研究發(fā)現肺動脈高壓患者PASMCs的SERT表達比正常人顯著增高。并且，體外研究也發(fā)現，在低氧條件下，PASMCs的SERT不僅蛋白表達增加

4、，其活性也是正常氧濃度條件下的2.5-3.0倍。另外，研究發(fā)現家族性肺動脈高壓與SERT的基因多態(tài)性有關，LL基因型可提高SERT蛋白表達，并且LL基因型患者比SL和SS基因型患者得肺動脈高壓的風險高；此外，SERT基因型也可以預示慢性阻塞性肺疾病患者的肺動脈高壓嚴重程度。因此，5-HT及SERT在肺動脈高壓形成和發(fā)展中的重要作用已受到人們越來越多的關注。 Smoller等人曾提出某些精神疾病(如抑郁癥)與呼吸系統(tǒng)疾病具有相關性

5、，5-羥色胺能系統(tǒng)可能參與二者的聯(lián)系。研究表明，在患有抑郁癥的病人中，同時患有COPD的病人占有很高比例；同樣，在COPD的病人中，也有高比例的病人同時患有抑郁癥。選擇性5-羥色胺再攝取抑制劑(SSRIs)包括氟西汀、舍曲林、帕羅西汀、西肽普蘭等，是近年來問世的、治療效果良好的抗抑郁癥藥物。其作用機制明確，SSRIs就是SERT的阻斷劑，它通過阻斷突觸前膜上的SERT，抑制5-HT再攝取，提高突觸間隙5-HT濃度，從而發(fā)揮治療作用。并且

6、，研究發(fā)現神經系統(tǒng)與肺組織中SERT的cDNA有100％的同源性。 上述進展表明，肺動脈高壓領域與抑郁癥之間存在某種必然聯(lián)系，而SSRIs是目前治療抑郁癥的有效藥物，但SERT能否成為肺動脈高壓藥物治療新靶點，SSRIs對肺動脈高壓有何影響均不清楚。因此，本論文的研究內容包括：(1)SSRIs對野百合堿誘導大鼠肺動脈高壓的抑制作用；(2)SSRIs抗肺動脈高壓的機制研究：①SSRIs抑制肺血管構型重建作用機制；②SSRIs抑制肺

7、組織炎癥反應機制。 實驗材料與方法： 建立MCT誘導的慢性肺動脈高壓大鼠模型。用不同種類、不同劑量SSRIs給大鼠灌胃三周后，分別檢測肺動脈壓力，頸動脈壓力，右心肥厚指數；病理染色的方法檢測肺中小動脈平滑肌增殖指數，炎性改變，彈性纖維及膠原纖維等血管壁細胞外基質(ECM)變化；用RT-PCR方法檢測SERT mRNA變化；用Western blot方法檢測基質金屬蛋白酶MMP-2，MMP-9，基質金屬蛋白酶組織抑制因子T

8、IMP-1，TIMP-2及炎性因子IL-1β，MCP-1，TNF-α表達。用統(tǒng)計分析的方法，比較不同組別各指標差異，探討SSRIs抗肺動脈高壓的作用及機制。 實驗結果： 1、MCT誘導的肺動脈高壓大鼠 慢性PAH大鼠模型成功建立。與對照組相比，平均肺動脈壓從15.3±2.2mmHg升高到28.0±2.1 mmHg(P<0.01)；右心指數從0.32±0.03增加到0.48±0.08(P<0.01)；比較大鼠肺血管

9、肌化程度，對照組肺動脈中非肌型動脈、部分肌型動脈和肌型動脈所占的比例分別是60.9％，25.5％和13.6％；MCT組分別是49.5％，17.5％和33.0％。 2、SSRIs氟西汀和舍曲林均降低肺動脈高壓、右心指數及抑制肺血管肌化作用 氟西汀和舍曲林均有效的降低了MCT引起的肺動脈高壓，從MCT組的28.0±2.1mmHg分別降低到25.4 ±2.9mmHg(P<0.05)和23.2±3.1mmHg(P<0.05)；S

10、SRIs降低右心指數，從MCT組0.48±0.08分別降低到0.41±0.06(P<0.05)和0.42±0.05(P<0.05)；比較血管肌化程度，MCT組大鼠肺動脈中非肌型動脈、部分肌型動脈和肌型動脈各占比例為49.5％、17.5％和33％，氟西汀組為61.8.％、24.6％和13.9％，舍曲林為64.9％、23.6％和11.5％。 3、肺動脈SERT基因表達變化 MCT組肺動脈SERT mRNA表達明顯高于對照組，

11、從對照組的O.86±0.08升高至0.99±0.06(P<0.01)。與MCT組比較，氟西汀和舍曲林均減少了SERT mRNA表達，從MCT組0.99±0.06分別降低至0.89±0.03(P<0.05)和0.82±0.09(P<0.05)。 4、氟西汀劑量依賴性降低肺動脈壓及抑制肺血管壁增厚 氟西汀劑量依賴性的降低了MCT引起的肺動脈高壓，從MCT組29.8±7.5mmHg分別降至26.9 ±5.7mmHg和24.5±

12、3.3 mmHg(P<0.05)；另外，氟西汀劑量依賴的降低了MCT引起的肺血管壁增厚，與MCT組相比，低劑量組管壁厚度從MCT組53.5％±8.8％降至44.7％±9.7％(P<0.01)，而高劑量組管壁厚度則降至38.5％±10.1％(P<0.01 vs MCT)。 5、氟西汀劑量依賴性抑制彈力纖維和膠原增生 用地依紅染色方法觀察血管壁彈力纖維的變化。MCT組血管壁彈力纖維明顯增厚，并且纖維層有斷裂，不完整。與MCT

13、組相比，氟西汀低劑量組和高劑量組肺血管壁彈力纖維層厚度均明顯減低，結構也相對完整；用Van Gieson方法染色觀察血管壁膠原變化。與對照組相比，MCT組血管壁膠原明顯增加，支氣管周圍也有大量彌漫性膠原蛋白，肺組織結構不清楚。氟西汀高劑量組血管壁及支氣管周圍膠原明顯減少，肺組織結構清楚。氟西汀低劑量組膠原也較MCT組減少，并且組織結構相對清楚。 6、氟西汀劑量依賴性降低MMP-2，MMP-9，TIMP-1，TIMP-2表達用We

14、stern blot的方法研究MMP-2，MMP-9，TIMP-1和TIMP-2蛋白表達變化。結果顯示，MMP-2，MMP-9，TIMP-1和TIMP-2在對照組表達分別是0.68±0.15，0.59±0.22，0.82±0.08和0.74±0.18，在MCT組分別是1.11±0.15，1.01±0.09,1.03±0.16和1.11±0.17。氟西汀劑量依賴性的降低了各蛋白的表達，MCT+F2組分別降低到0.95±0.20，0.92±

15、0.14，0.77±0.22和0.90±0.08；MCT+F10組為0.80±0.27，0.73±0.16，0.67±0.18 and 0.87±0.10。 7、氟西汀抑制肺組織炎癥反應 與對照組相比，MCT組肺動脈血管壁及肺泡壁明顯增厚，肺組織結構不清，血管周圍有大量炎性細胞浸潤，主要包括中性粒細胞、單核巨噬細胞和淋巴細胞。氟西汀劑量依賴性的降低肺血管平滑肌細胞增殖，血管周圍炎性細胞減少，肺組織結構清楚。 8、

16、氟西汀劑量依賴降低炎性因子TNF-α，MCP-1和IL-1 β表達用western blot的方法檢測炎性因子蛋白表達變化。與對照組比較，MCT組中TNF-α，MCP-1和IL-1β蛋白分別從0.58±0.24，0.64±0.11和0.74±0.19提高到1.00±0.22，0.92±0.12和1.16±0.22。而氟西汀劑量依賴性地抑制了炎性因子的蛋白表達。MCT+F2組TNF-α，MCP-1和IL-1β蛋白表達分別是0.86±0.1

17、7，0.87±0.26和0.89±0.19，MCT+F10組為0.53±0.29，0.56±0.07和0.79±0.18。 結論： 1、SSRIs(氟西汀和舍曲林)對MCT誘導的慢性炎癥性肺動脈高壓大鼠模型有明顯的抑制肺血管構型重建、減輕右心室肥厚和降低肺動脈壓作用，并且該作用與抑制SERT表達有關。 2、氟西汀劑量依賴性的抑制MCT引起的大鼠肺動脈高壓和肺血管構型重建。氟西汀減輕肺血管壁ECM膠原和彈力纖維的增