通过了解缺氧诱导因子1α(hypoxia inducible factor-1 alpha, HIF-1α)及其调控因子:内皮素-1(endothelin-1,ET -1)、诱导型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase,iNOS)在新生大鼠缺氧性肺动脉高压(hypoxia induced pulmonary hypertension,HPH)血清及肺组织中的表达,探讨HIF-1α在新生大鼠HPH发病机制中的作用。
方法建立新生大鼠HPH模型:将120只新生Wistar大鼠依照随机数字表法分为低氧组和正常对照组,分别于缺氧3、5、7、10、14、21 d取低氧组及同日龄对照组新生大鼠各10只测定其平均肺动脉压(mean pulmonary arteria pressure,mPAP)、血清HIF-1α、iNOS、ET-1含量,及肺组织上述基因mRNA的表达水平。
结果(1)缺氧3、5、7、10、14、21 d,低氧组新生大鼠mPAP检测值分别为:[8.47±1.45,10.04±1.69,10.89±2.97,16.96±1.97, 13.01±1.93,21.04±2.13(mm Hg)(1 mm Hg=0.133 kPa)],较对照组检测值:[5.11±1.06, 8.12±1.11, 8.77±0.92,12.23±1.78,8.89±0.89,11.09±1.64(mm Hg)]显著增高,差异有统计学意义(P<0.05);(2)低氧组新生大鼠血清HIF-1α含量在缺氧3、5、7、10、14 d检测值分别为:[0.83±0.07,0.84±0.17, 0.97±0.13, 1.10±0.30, 0.92±0.19 (pg/nmol)],明显高于对照组检测值:[0.26±0.20,0.37±0.16,0.44±0.18,0.41±0.23, 0.66±0.18(pg/nmol)],差异有统计学意义(P<0.05);肺组织HIF-1αmRNA表达在缺氧3、5、7 d检测值为:1.301±0.47,1.032±0.47,1.453±0.76,明显高于对照组检测值:0.231±0.26,0.425±0.59,0.692±0.13,差异有统计学意义(P<0.05)。血清ET-1含量在缺氧3、5、7、10、14、21 d检测值分别为:[51.50±3.19,44.1±10.81, 56.85±9.10,52.91±9.59,51.16±8.87,50.21±10.41(pg/nmol)],均明显高于对照组检测值:[9.04±2.85,21.70±8.78,19.63±9.66,18.30±7.32,19.69±5.92,16.88±6.14 (pg/nmol)],差异有统计学意义(P<0.01);肺组织ET-1mRNA表达在缺氧3 d检测值:0.037±0.018,较对照组:0.006±0.004显著增高,差异有统计学意义(P<0.05)。缺氧3 d血清iNOS含量:(5.62±0.79)μmol/L,明显高于对照组:(1.63±0.67)μmol/L,(P<0.05),缺氧5、7、10 d与对照组相比差异无统计学意义(P>0.05),至缺氧14、21 d血清iNOS含量分别为:(4.56±0.96,5.86±1.76)μmo l/L低于对照组:(10.35±1.99,8.44±2.76)μmol/L,差异有统计学意义(P<0.05);肺组织iNOSmRNA表达在缺氧3、5、7 d检测值分别为:0.035±0.024, 0.332±0.198,0.527±0.098,较对照组:0.005±0.0001, 0.008±0.002, 0.040±0.012,显著增高,差异有统计学意义(P<0.05)。
结论在新生大鼠HPH的发病过程中低氧作为始动因素诱导HIF-1α及其靶基因ET-1及iNOSmRNA的表达增强,致血清ET-1与NO平衡失调,在HPH发生中起了重要的作用。HIF-1α、ET-1及iNOS共同参与了新生大鼠HPH的发生、发展。