BMPR2信號通路與先天性心臟病肺動(dòng)脈高壓發(fā)病機(jī)制的相關(guān)研究.pdf

1、背景與目的： 先天性心臟病的發(fā)病率約為6-12‰。肺動(dòng)脈高壓(PAH)是左向右分流先天性心臟病最常見的并發(fā)癥；而且嚴(yán)重的肺動(dòng)脈高壓如艾森曼格綜合征將給臨床治療帶來極大的困難。雖然對肺動(dòng)脈高壓的研究已有多年的歷史，但其發(fā)病機(jī)制至今尚未完全清楚。近年來，骨形態(tài)生成蛋白Ⅱ型受體（BMPR2)在肺動(dòng)脈高壓的發(fā)病機(jī)制中的作用正日益受到重視。但以往對BMPR2信號通路的研究主要集中在特發(fā)性和家族性肺動(dòng)脈高壓上，目前并不清楚其在先天性心臟病肺

2、動(dòng)脈高壓發(fā)病機(jī)制中的作用。為此，本課題擬以先天性心臟病室間隔缺損合并肺動(dòng)脈高壓的患者為代表，觀察BMPR2及信號分子BMP4、Smad1在其肺組織中的變化；以及這些變化與肺組織細(xì)胞凋亡及內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙之間的關(guān)系，以進(jìn)一步探討先天性心臟病肺動(dòng)脈高壓的發(fā)生機(jī)制，并為臨床的治療提供新的靶點(diǎn)。 方法： 1.選取經(jīng)手術(shù)治療的62例室間隔缺損病例，根據(jù)術(shù)中測定的平均肺動(dòng)脈壓(mPAP)，將患者分為4組。即無PAH組(mPAP＜20

3、mmHg、Ⅰ、n=12)、輕度PAH組(21＜mPAP＜30mmHg、Ⅱ、n=14)、中度PAH組(31＜mPAP＜50MmHg、Ⅲ、n=18)、重度PAH組(mPAP＞50mmHg、Ⅳ、n=18)。 2.以實(shí)時(shí)相對定量RT-PCR及WesternBlot法檢測各組患者肺組織中BMP4、BMPR2的蛋白及mRNA表達(dá)情況：同時(shí)檢測Smadl的磷酸化蛋白及mRNA的變化。 3.常規(guī)病理檢測各組患者肺組織血管的變化，計(jì)算出管

4、壁厚度占外徑的百分比(WT％)、管壁面積占血管總面積的百分比(WA％)，以反映肺組織血管管壁增厚程度。 4.以TUNEL法檢測各組患者肺組織血管細(xì)胞凋亡的變化并計(jì)算凋亡指數(shù)(AI)；以免疫組織化學(xué)法檢測肺組織血管細(xì)胞中Bax、Bcl-2蛋白表達(dá)的變化；以免疫組織化學(xué)法及WesternBlot法檢測肺組織血管細(xì)胞中存活素(survivin)的表達(dá)變化。 5.以放射免疫法、硝酸還原酶法檢測各組患者血漿中ET-1、NO的變化。

5、 6.在上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上，另將16例先天性心臟病室間隔缺損合并重度肺動(dòng)脈高壓患者隨機(jī)分為對照組(n=8)及Bosentan治療組(n=8)，觀察非選擇性內(nèi)皮素受體拮抗劑Bosentan對先天性心臟病重度肺動(dòng)脈高壓患者肺組織BMP4、BMPR2、Smad1mRNA表達(dá)的影響(實(shí)時(shí)相對定量RT-PCR)。 結(jié)果： 1.隨著肺動(dòng)脈壓力水平的升高，患者肺組織中的BMP4mRNA、蛋白表達(dá)均有增高的趨勢；而BMPR2m

6、RNA、蛋白表達(dá)逐漸下降；Smad1mRNA及磷酸化蛋白表達(dá)也逐漸下降；統(tǒng)計(jì)學(xué)分析顯示各組間均有顯著性差異(P＜0.05)；提示在肺動(dòng)脈高壓患者肺組織中，BMPR2信號通路受到了抑制。BMP4、BMPR2、Smad1與mPAP之間均有顯著相關(guān)性(P＜0.05)。 2.隨著肺動(dòng)脈壓力水平的升高，患者肺組織血管逐漸出現(xiàn)結(jié)構(gòu)重構(gòu)。重度PAH組肺組織血管壁增厚明顯，出現(xiàn)血管壁平滑肌細(xì)胞肥大增生、動(dòng)脈內(nèi)膜細(xì)胞增生和膠原物質(zhì)堆積性改變，管腔

7、狹窄明顯；WT％、WA％也逐漸增高。統(tǒng)計(jì)分析顯示各組間均有顯著性差異(P＜0.05)；BMP4、BMPR2、Smad1與WT％、WA％之間均有顯著相關(guān)性(P＜0.05)。 3.在中度、重度PAH組患者肺組織血管細(xì)胞中survivin、bcl-2表達(dá)明顯增加；而bax表達(dá)明顯減少，統(tǒng)計(jì)分析顯示各組間均有顯著性差異(P＜0.05)；BMP4、BMPR2、Smad1與survivin、bcl-2之間均有顯著相關(guān)性(P＜0.05)。

8、 4.各組患者肺組織血管內(nèi)均存在一定比例的凋亡細(xì)胞。中度、重度PAH組患者肺組織血管內(nèi)凋亡細(xì)胞明顯減少，凋亡指數(shù)(AI)明顯下降。統(tǒng)計(jì)學(xué)分析顯示各組間均有顯著性差異(P＜0.05)；BMP4、BMPR2、Smad1與AI之間均有顯著相關(guān)性(P＜0.05)。 5.隨著肺動(dòng)脈壓力水平的升高，患者血漿中ET-1的濃度也逐漸升高；但NO的濃度逐漸下降；統(tǒng)計(jì)分析顯示各組間均有顯著性差異(P＜0.05)；ET-1與mPAP之間有正相關(guān)性

9、(P＜0.05)；而NO與mPAP負(fù)相關(guān)(P＜0.05)。 6.Bosentan能抑制重度肺動(dòng)脈高壓患者肺組織BMP4mRNA的表達(dá)，但增加BMPR2mRNA、Smad1mRNA的表達(dá)，統(tǒng)計(jì)分析顯示各組間均有顯著性差異(P＜0.05)。 結(jié)論： 1.在先天性心臟病肺動(dòng)脈高壓患者的肺組織中BMP4表達(dá)匕調(diào)；但BMPR2、Smad1表達(dá)下調(diào)；BMPR2信號通路的信號傳導(dǎo)最終受到了抑制。 2.受抑制的BMPR2