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目的:通过观察乳酸、细胞因子及TDAG8、HIF-1α在临床患者及大鼠表达量的改变,了解乳酸及TDAG8在HPH中的作用。方法:1、临床部分:选取2019年4月至2019年12月在在内蒙古医科大学第三临床医学院呼吸与危重症医学科确诊的低氧性肺动脉高压患者10例为HPH组,选同期健康体检者10例为NC组。在外周血行PCR法检测TDAG8、HIF-1α、PDK1、NDRG3、CD206 m RNA的表达,行Elisa法测PDGF、VEGF的表达。2、动物部分:SD大鼠随机分正常组(NC组)、低氧组(HPH组)、TDAG8基因干扰组(HPH+TDAG8-组)各6只,HPH组采用常压低氧法21天建立低氧性肺动脉高压大鼠模型,HPH+TDAG8-组分别在HPH造模前1天、第7天、第14天向大鼠尾静脉注射TDAG8 sh RNA慢病毒实现基因干扰,持续21天造模成功后,留取血液及心、肺组织标本。通过器官水平评估模型建立情况及慢病毒干扰效果(1)评估右心肥厚指数及病理切片评估肺动脉血管重塑情况;(2)活体荧光示踪法验证大鼠尾静脉TDAG8 sh RNA慢病毒注入大鼠体内情况。细胞水平通过检测慢病毒介导sh RNA干扰TDAG8大鼠肺泡巨噬细胞的表达效果。使用Real-time PCR法检测模型大鼠外周血中TDAG8、HIF-1α、PDK1、NDRG3、CD206 m RNA的表达。Western Blot法检测模型大鼠外周血中TDAG8、HIF-1α、PDK1、NDRG3、CD206蛋白表达。ELisa法检测大鼠外周血血清中PDGF、VEGF的表达及大鼠肺组织匀浆中乳酸含量。细胞水平通过模型大鼠血清刺激肺血管平滑肌细胞,MTT法进行细胞增殖实验通过测OD值反应PASMCs增殖情况。结果:1、临床部分:(1)低氧性肺动脉高压患者及健康体检者一般资料对比HPH组与NC组年龄无差异性(t=2.01,P>0.05);HPH组FEV1%较NC组低(t=6.92,P<0.0001);HPH组FEV1%FVC较NC组低(t=7.32,P<0.0001);HPH组PASP较NC组低(t=7.1,P<0.0001)。(2)PCR法检测外周血中TDAG8、HIF-1α、PDK1、NDRG3、CD206 m RNA在HPH组表达较NC组显著升高(t分别=6.253、6.687、4.945、5.452、6.098,P<0.001);Elisa法检测外周血中PDGF、VEGF在HPH组表达较NC组显著升高(t分别=6.5、5.3,P<0.0001),差异均具有统计学意义。(3)在HPH组中,TDAG8与HIF-1α、PDK1、NDRG3、CD206、PDGF、VEGF呈正相关(r值分别为0.764、0.747、0.763、0.703,P值均<0.05);HIF-1α与PDK1、NDRG3、CD206呈正相关(r值分别为0.694、0.734、0.762,P值均<0.05);NDRG3与CD206、PDGF、VEGF呈正相关(r值分别为0.753、0.763、0.741,P值均<0.05)。(4)ROC曲线:TDAG8、HIF-1α、PDK1、NDRG3、CD206、PDGF、VEGF的AUC分别为0.96、0.97、0.95、0.93、0.96、0.98和0.97,以上因子对低氧性肺动脉高压均有预测价值,PDGF的AUC最大,故PDGF具有更好的诊断价值。2、动物部分:(1)低氧性肺动脉高压大鼠模型建立成功:(1)21d后大鼠平均体重:HPH组为212±1.45,较NC组明显增加(t=6.435,P<0.0001);HPH+TDAG8-组为191.9±5.938,较NC组明显增加(t=8.996,P=0.0001);HPH+TDAG8-组较HPH组明显减轻(t=6.52,P=0.0001),均具有差异性;(2)右心室肥厚指数(RVHI):HPH组为0.440±0.0178,较NC组明显增加(t=7.051,P<0.0001);HPH+TDAG8-组为0.409±0.0150,较NC组明显增加(t=4.265,P<0.01);HPH+TDAG8-组较HPH组明显减轻(t=3.184,P<0.05);(3)活体荧光示踪法验证大鼠尾静脉注射TDAG8特异性sh RNA慢病毒成功。(2)PCR法检测大鼠外周血中TDAG8、HIF-1α、PDK1、NDRG3、CD206m RNA在HPH组较NC组显著升高(t分别=10.1、11.4、9.25、10.68、12.96,P均<0.0001);在HPH+TDAG8-组较NC组显著升高(t分别=10.1、11.4、9.25、10.68、12.96,P均<0.05);在HPH+TDAG8-组较HPH组显著下降(t分别=4、2.58、3.13、3.477、5.181,P均<0.05);且三组间存在显著差异性(F分别为30.7、31.1、23.4、31.29、59.09,P均<0.0001)。ELisa法检测大鼠外周血中PDGF、VEGF在HPH组较NC组显著升高(t=7.49、11.8,P均<0.0001);在HPH+TDAG8-组较NC组显著升高(t=5.22、5.9,P均<0.01);在HPH+TDAG8-组较HPH组显著下降(t=3.9、6.53,P均<0.01),三组间具有差异性(F分别为37.1、74.4,P均<0.0001)。Western Blot法大鼠外周血中TDAG8、HIF-1α、PDK1、NDRG3、CD206蛋白在HPH组较NC组显著升高(t分别=9.04、15.1、7.76、7.22、9.76,P均<0.01);在HPH+TDAG8-组较NC组显著升高(t分别=8.77、10.9、14.3、9.25、7.6,P均<0.001);在HPH+TDAG8-组较HPH组显著下降(t分别=2.47、5.98、2.5、4.86、3.48,P均<0.05),三组间具有差异性(F分别为43.2、114、41.6、39.4、47.5,P均<0.001)。Elisa法检测大鼠肺组织匀浆乳酸含量在HPH组中较NC组显著升高(t=7.86,P<0.0001),在HPH+TDAG8-组较NC组显著升高(t=6,P<0.001),在HPH+TDAG8-组较HPH组显著下降(t=4.5,P<0.01),具有差异性(F=41.5,P<0.0001)。MTT法检测大鼠血清刺激大鼠肺血管平滑肌细胞增殖在HPH组中较NC组显著升高(t=6.13,P<0.01),在HPH+TDAG8-组较NC组显著升高(t=2.46,P<0.05),在HPH+TDAG8-组较HPH组显著下降(t=4.23,P<0.01),三组间具有差异性(F=23.6,P=0.0005)。相关性分析示在HPH组中,TDAG8与HIF-1α、PDK1、NDRG3、CD206呈正相关(r值分别为0.899、0.915、0.899、0.890,P均<0.05),HIF-1α与PDK1、NDRG3、CD206呈正相关(r值分别为0.916、0.899、0.891,P均<0.05),NDRG3与CD206、PDGF、VEGF呈正相关(r值分别为0.847、0.852、0.830,P均<0.05)。结论:1、临床研究表明,HPH患者TDAG8、HIF-1α、PDK1、NDRG3、CD206、PDGF、VEGF水平明显升高,且TDAG8与HIF-1α、PDK1、NDRG3、CD206呈正相关,HIF-1α与PDK1、NDRG3、CD206呈正相关,NDRG3与CD206、PDGF、VEGF呈正相关。ROC分析显示PDGF对低氧性肺动脉高压最具有诊断价值。2、在HPH模型大鼠中,TDAG8、HIF-1α、PDK1、NDRG3、CD206基因及蛋白表达水平也显著升高,分子水平PDGF、VEGF表达水平也显著升高,相关性分析显示,TDAG8与HIF-1α、PDK1、NDRG3、CD206呈正相关,HIF-1α与PDK1、NDRG3、CD206呈正相关,NDRG3与CD206、PDGF、VEGF呈正相关,CD206与PDGF、VEGF呈正相关,与HPH患者结果相一致。3、通过慢病毒基因干扰技术,干扰HPH模型大鼠TDAG8的表达,可以部分减少HIF-1α、PDK1、NDRG3、CD206、PDGF、VEGF的表达,相关性分析并未发生显著性改变。4、乳酸及TDAG8在HPH中有调节作用,其机制可能涉及TDAG8/HIF-1α/PDK1/乳酸信号通路的活化,最终导致糖酵解增强,乳酸生成增多,NDRG3乳酸化,独立于HIF-1α稳定表达,促进巨噬细胞向M2型极化,PDGF、VEGF等细胞因子分泌增多,诱导肺血管平滑肌细胞增殖,促进肺血管重塑的进程。