15-LO/15-HETE在缺氧性肺动脉高压血管外膜重构中的作用及机制研究

The prevalence, disability and mortality of pulmonary hypertension are quite high, but there is no effective treatment. One of the major causes is vascular remodeling. Present researches have shown that adventitia plays an important role in remodeling. 15-LO/15-HETE was a causal agent of hypertension, and even closely related to inflammation. But whether 15-LO/15-HETE playing a role in the adventitial remodeling is never known. Our initial results show that the pulmonary adventitia is thicker and fibrosis in pulmonary hypertension, and inhibition of 15-LO can reverse the changes. Therfore, we suppose that hypoxia induced-15-LO/15-HETE upregulation modulates adventitial fibroblasts phenotype, proliferation and the secretion of collagen, which is the new target of adventitia remodeling. This study is to explore the potential effects of 15-LO/15-HETE on the lung vascular adventitia remodeling, observe its influence on the cell phenotype, cell proliferation and collagen accumulation, and further reveal its possible molecular mechanism using hypoxic pulmonary hypertension rat model and pulmonary adventitia fibroblast culture in vitro, the purpose of which is to better illustrate the pathogenesis of vascular remodeling, and search more effective therapeutic targets and prevent strategy for clinical.

肺动脉高压的患病率和致残、致死率颇高，但尚无特效治愈方法，血管重构是其主要原因之一。研究表明，外膜在重构中起着重要作用，15-LO/15-HETE是缺氧肺动脉高压的致病因子，并与炎症有关，但15-LO/15-HETE在肺血管外膜重构中的作用国内外未见报道。我们前期实验表明，肺动脉高压外膜增生及纤维化改变，抑制15-LO能减轻重构程度。因此我们推测，缺氧上调15-LO/15-HETE，调节外膜成纤维细胞表型，增殖及胶原分泌，是促进外膜重构的新靶点。本研究拟用缺氧肺动脉高压大鼠模型及体外培养大鼠肺动脉成纤维细胞，探讨15-LO/15-HETE在肺血管外膜重构中的作用，观察15-LO/15-HETE对成纤维细胞表型及增殖和胶原沉积的影响，并揭示其可能的分子机制，以更好地阐述血管重构的发病机理，为临床探寻更为有效的治疗靶点和防止策略。

肺动脉高压的患病率和致残、致死率颇高，但尚无特效治愈方法，血管重构是其主要原因之一。研究表明，血管外膜在重构中起着重要作用，15-LO/15-HETE是缺氧肺动脉高压的致病因子，并与炎症有关，但15-LO/15-HETE在肺血管外膜重构中的作用国内外未见报道。本课题是在肺动脉高压患者及缺氧大鼠肺动脉高压模型上，观察肺血管外膜的变化及15-LO/15-HETE的表达和功能；以肺动脉外膜成纤维细胞的表型转变及细胞增殖和胶原分泌为主要指标，观察15-LO/15-HETE对血管外膜重构的影响；以及对促纤维化信号系统-Wnt/β-catenin及TGF-β1/Smad通路的网络调节及其机制研究，以证实15-LO/15-HETE是调节外膜增生纤维化，促进血管重构的重要因子的假设，并深入探讨其诱导血管外膜重构的分子机制。我们的结果揭示，肺动脉高压患者及缺氧大鼠肺血管外膜增厚及纤维化改变，以及15-LO/15-HETE在成纤维细胞表达，且缺氧能诱导其表达增加。15-LO/15-HETE介导缺氧诱导外膜及成纤维细胞的改变；15-LO/15-HETE激活TGF-β1信号转导机制介导缺氧诱导的成纤维细胞的改变。我们还发现15-LO的代谢产物15-HETE能促进成纤维细胞表型的转变及细胞迁移。JNK1介导15-HETE诱导的细胞迁移，STAT3及CREB参与15-HETE对成纤维细胞的调控作用。MMP-2介导15-HETE诱导的成纤维细胞迁移，并受JNK1，STAT3及CREB的调节。STAT3与MMP-2启动子结合并增加其启动子的活性。动物模型实验显示，缺氧使肺血管增厚，MMP-2在外膜及内层表达也增加，抑制15-HETE的产生，能改善血管的重构过程，降低血管MMP-2及a-SMA的表达水平。对缺氧调控15-LO表达的进一步研究发现，缺氧通过激活JNK通路，诱导下游转录因子Elk-1表达，经生物信息学方法预测Elk-1与15-LO的启动子区有结合位点，通过ChIP分析证实缺氧确实通过Elk-1促进15-LO的启动子活性，而增加15-LO蛋白的表达，从而调节成纤维细胞周期及增殖改变。以上结果均属于国际首次报道。该工作的意义是从实验角度，揭示肺血管外膜在肺动脉高压发病中的重要作用，更好地阐述肺动脉高压的发病机理，极大完善我们提出的缺氧通过15-LO/15-HETE途径导致肺动脉高压的理论。