缺氧诱导因子-1α及其靶基因在新生儿缺氧性肺动脉高压中的作用研究

【摘要】目的：1.通过检测HPH新生大鼠HIF-1α、ET-1和ADM的血清水平及其mRNA、蛋白质在HPH新生大鼠肺组织中的表达,探讨HIF-1α及其ET-1、ADM在新生大鼠HPH中的作用,从而推测新生儿HPH的发病机制,为进一步探讨HPH新的治疗方法提供参考。2.通过了解HPH新生大鼠不同缺氧时间mPAP、肺血管重塑及右心室肥厚的变化,明确肺动脉高压重塑的时间点,为临床早期治疗HPH提供理论依据。3.通过对正常新生儿及HPH新生儿生后血清HIF-1α、ET-1和ADM水平、超声心动图常规方法(PASP、RVEF、三尖瓣E/A)及右心室Tei指数的动态监测,了解PASP、RVEF、三尖瓣E/A及右心室Tei指数的动态变化,揭示新生儿缺氧性肺动脉高压的部分发病机制,为临床治疗提供初步的理论依据。方法：在动物实验中,将120只新生大鼠随机分为低氧组及同日龄常氧组,低氧组建立HPH模型。分别于3d、5d、7d、10d、14d、21d测定两组大鼠相应观测指标。在临床实验中选取足月新生儿共117例：分为病例组(HPH组)85例、对照组32例。根据所测定得肺动脉收缩压升高的程度,将HPH组分为三个亚组,其中轻度HPH组38例(40mmHg≤PASP<50mmHg)、中度HPH组27例(50mmHg≤PASP<70mmHg)、重度HPH组20例(PASP≥70mmHg)。1、新生大鼠缺氧性肺动脉高压(HPH)模型的建立,ELISA法动态测定其血清HIF-1α、ET-1、ADM水平及直接测压法测定mPAP;比较各组血清]HIF-1α、ET-1、ADM水平和mPAP的变化情况,了解缺氧性肺动脉高压新生大鼠血清三因子和mPAP的关系。2、在不同观察时间点将新生大鼠处死,用光学显微镜、电子显微镜分别观察肺小动脉组织结构及肺血管超微结构变化,测定肺小血管重塑指标(MT%、MA%),并测定右室肥厚的情况。用RT-PCR,免疫组化和WesternBlot法分别检测不同时间点新生大鼠肺组织中HIF-1α、ET-1、ADM的mRNA及其蛋白质的表达情况,比较三种因子在各组之间的差异,了解肺组织中以上三因子的mRNA及其蛋白质的表达和肺动脉压力的关系,从而进一步推断HIF-la及其靶基因(ET-1、ADM)在新生大鼠HPH中的作用。3、ELISA法动态测定HPH新生儿血清HIF-1α、ET-1、ADM水平及其超声心动图检测PASP、RVEF、E/A及右心室Tei指数的动态变化,了解HIF-1α、ET-1、ADM与HPH新生儿PASP的关系及其右心室功能变化。结果：1、随缺氧时间延长,低氧组新生大鼠mPAP持续增高,各缺氧时间点均较常氧增高,有统计学差异(P<0.05)：2、低氧组新生大鼠血清HIF-1α在3d、5d、7d、10d、14d均明显高于常氧组,血清ET-1在各观测时间点均高于常氧组,血清ADM于3d、5d高于常氧组,而至低氧14d、21d时则明显低于常氧组(P<0.05)；低氧组新生大鼠肺组织HIF-1αmRNA、ET-1mRNA、ADMmRNA在3d、5d时均高于常氧组(P<0.05),其余各组与常氧组比较无统计学意义；低氧组大鼠肺组织HIF-1α蛋白质表达在各观测时间点均高于常氧组(P<0.05)；ET-1蛋白质表达在3d、5d、7d、10d、14d高于常氧组(P<0.05),肺组织ADM表达同mRNA,仅在3d、5d时高于常氧组(P<0.05)。3、低氧组新生大鼠于7天开始出现肺小动脉形态、超微结构变化及右心室肥厚。4、病例组新生儿生后第Id、3dPASP较对照组升高,病例组三组间PASP两两比较,均有统计学意义(P<0.05),至生后第7d时,重度HPH组患儿PASP仍高于对照组,而轻、中度HPH组新生儿PASP恢复；重度HPH患儿出现RVEF减低、三尖瓣E/A减低,与对照组比较有统计学意义(P<0.05)：病例组轻、中、重度HPH患儿右心室Tei指数均较对照组升高,提示右心室整体功能下降,右心室Tei指数与PASP呈正相关。5、生后第1d除轻度HPH组患儿血清ADM水平与对照组比较未见增高外,中、重度HPH组患儿血清ADM水平及病例组患儿血清HIF-1α、ET-1各组均较对照组增高,且以上三个因子与PASP均呈正相关(P<0.05),其中HIF-1α和PASP的相关系数最大(r=0.75,P<0.01);第3d时重度HPH组新生儿血清HIF-1α及ADM水平、中度及重度HPH组血清ET-1水平均增高(P<0.05)；第7d时仅重度HPH组血清ET-1增高,其余各组均未见统计学意义(P>0.05)。结论：1、动物实验提示,在HPH的发病机制中,HIF-1α调控着ET-1与ADM的表达,ET-1始终发挥着强大的缩血管作用,而ADM仅在早期发挥对血管的保护作用。2、HPH早期肺小血管结构未见异常,低氧至7天则开始出现肺血管重塑、右心室肥厚,提示在临床救治HPH时应在血管出现重塑之前施以治疗,对HPH的预后有重大的改善。3、HPH新生儿PASP与血清HIF-1α、ET-1、ADM水平有关。提示缺氧可使HIF-la水平增加,引起其下游靶基因ET-1及ADM增高,肺动脉高压发生。4、超声心动图监测仅重度HPH患儿出现RVEF和三尖瓣E/A减低,而右心室Tei指数可以在早期敏感地发现轻、中、重度HPH患儿右室功能障碍。临床可以应用超声方法监测肺动脉压力及右心室功能的改变情况,并在早期施以治疗。
【作者】周英；
【导师】王冬梅；
【作者基本信息】新疆医科大学，外科学（专业学位），2013，博士
【关键词】缺氧诱导因子；内皮素-1；肾上腺髓质素；高血压；新生儿；

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