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目的:肺动脉高压(pulmonary hypertension,PH)是一类致病因素、发病机制、病理变化、临床表现、可逆性及治疗方法均不完全相同的疾病,以血管增殖、重塑、原位血栓形成、肺血管进行性闭塞,肺血管阻力(pulmonary vascular resistance,PVR)进行性增加为特征,肺动脉压力进行性升高,常常导致右心衰竭甚至死亡。其中缺氧性肺动脉高压(hypoxic pulmonary hypertension,HPH)的形成主要与早期的低氧性肺血管收缩(hypooxygen pulmonary vasculation,HPV)和后期的肺血管重建(pulmonary vascular reconstruction,PVR)有关。在缺氧条件下,低氧诱导因子(hypoxia inducible factor-1,HIF-1α)可以激活下游靶基因,继而调节相关细胞因子、生长介质的表达以及蛋白质合成,在血管反应性、血管重建、血管生成以及细胞增殖等过程中发挥着重要作用。体内产生的天然雌激素有3种,即17β-雌二醇(E2)、雌酮及雌三醇,其中17β-雌二醇的生物活性及其与靶组织雌激素受体结合的效能最强,被认为是起主要生理作用的雌激素。近年来,雌激素对肺血管起保护作用的相关研究日益增多,不仅可以减轻内皮细胞和平滑肌细胞的功能损伤,还可以舒张血管、改善肺血管重构,但其具体机制尚未完全明了。本实验建立去势大鼠低氧性肺动脉高压模型,探讨17β-雌二醇(E2)及2甲氧基雌二醇(2ME)对低氧性肺动脉高压大鼠模型中烷烃单加氧酶(Alk B)和HIF-1α的影响。方法:1建立模型:选6-7周左右雌性SD大鼠60只,先行去势手术并适应性饲养一周。去势手术步骤如下:大鼠麻醉后,取仰卧位,常规备皮消毒铺巾后打开腹腔,先沿输卵管找到双侧卵巢,结扎其下方输卵管及营养血管后予以切除,逐层缝合筋膜、皮肤,局部予以庆大霉素预防感染。之后采用随机数字法将大鼠随机分为6组:常氧组、常氧+E2干预组、常氧+2ME干预组、低氧组、低氧+E2干预组、低氧+2ME干预组。低氧组、低氧+E2干预组、低氧+2ME干预组大鼠放入低氧箱中饲养,调整低氧箱参数,保持舱内氧浓度为10.0±0.5%,并放置钠石灰和无水Ca Cl2以吸收CO2和H2O,将CO2浓度控制在0.5%以内,每天24小时持续低氧,共8周。常氧组、常氧+E2干预组、常氧+2ME干预组大鼠,除吸入空气外,其它饲养条件与低氧组一致。常氧+2ME干预组、低氧+2ME干预组从造模开始,每天予以2甲氧基雌二醇240μg/kg皮下注射。常氧+E2干预组、低氧+E2干预组予以17-β雌二醇20μg/kg皮下注射。常氧组、低氧组则每天予以等量的生理盐水皮下注射。2观察大鼠一般状况变化,造模8周后称重,以右心导管测量法测出大鼠肺动脉压力值,继而算出平均肺动脉压(mean pulmonary artery pressure,m PAP),以称量法测出左右心室及室间隔重量,通过公式算出右室肥厚指数(right ventricule hypertrophy index,RVHI),以HE染色对肺小动脉重塑(hypoxic pulmonary artery remodeling,HPSR)观察。3应用RT-PCR测定肺组织中Alk B和HIF-1 m RNA水平。4应用Western blot测定肺组织中Alk B和HIF-1蛋白水平。结果:1大鼠的一般状况低氧条件下饲养的大鼠逐渐出现进食减少、体重下降、体毛晦暗易脱落、呼吸频率加快、活动度下降,最终以静卧为主,低氧8周过程中未出现死亡。与常氧条件下饲养的大鼠比较,低氧条件下的大鼠体重增长缓慢,有统计学差异(P<0.05)。2大鼠血流动力学改变(m PAP)与常氧条件下大鼠比较,低氧条件下的三组大鼠m PAP明显升高,有统计学差异(P<0.05),符合肺动脉高压的压力水平;其中低氧组大鼠的m PAP较低氧情况下的其他2组,即低氧+2ME组、低氧去+E2组明显升高,有统计学差异(P<0.05);而这2组大鼠m PAP无明显差别,无统计学差异(P>0.05)。3大鼠肺小血管及右心室形态学变化光镜下,常氧条件下的三组大鼠肺动脉管壁结构正常,内皮细胞形态均一扁平,细胞分布均匀连续,无细胞水肿或坏死;而低氧条件下的三组大鼠肺动脉管壁增厚,管腔狭窄,细小动脉中膜内平滑肌细胞(SMC)增殖明显,中膜(PAMT)肥厚;低氧+E2组及低氧+2ME组肺动脉管壁结构介于正常组及低氧组之间;(见Fig.1)。各组右心肥厚指数即RV/(LV+SP)比值的变化趋势同m PAP变化。4大鼠肺组织中HIF-1m RNA及Alk Bm RNA表达水平的变化应用RT-PCR测定HIF-1αm RNA表达水平在低氧组显著高于常氧组(P<0.05),低氧+E2干预组、低氧+2ME干预组亦升高(均P<0.05),升高幅度不及低氧组,常氧+E2干预组、常氧+2ME干预组无明显变化(均P>0.05)。Alk Bm RNA表达水平在低氧组显著低于常氧组(P<0.05),低氧+E2干预组、低氧+2ME干预组亦降低(均P<0.05),降低幅度不及低氧组,常氧+E2干预组、常氧+2ME干预组无明显变化(均P>0.05)。5大鼠肺组织中HIF-1及Alk B蛋白水平的变化应用Western blot测定HIF-1α蛋白表达水平在低氧组显著高于常氧组(P<0.05),低氧+E2干预组、低氧+2ME干预组亦升高(均P<0.05),升高幅度不及低氧组,常氧+E2干预组、常氧+2ME干预组无明显变化(均P>0.05)。Alk B蛋白表达水平在低氧组显著低于常氧组(P<0.05),低氧+E2干预组、低氧+2ME干预组亦降低(均P<0.05),降低幅度不及低氧组,常氧+E2干预组、常氧+2ME干预组无明显变化(均P>0.05)。结论:1肺组织内HIF-1及Alk B的差异性表达可能在大鼠低氧性肺动脉高压的发病过程中发挥重要作用。2在低氧条件下,ALKB可能通过其表观遗传学特性的改变进而影响HIF-1的活性。3 E2和2ME可能通过上调低氧性肺动脉高压大鼠肺组织Alk B的表达,降低HIF-1α表达,进而缓解肺动脉高压。