缺氧通过磷脂酰肌醇3激酶-蛋白激酶B-金属调节转录因子1信号通路诱导肺动脉高压大鼠肺动脉平滑肌细胞增殖及迁移

目的 探索磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)-蛋白激酶B(Akt)-金属调节转录因子1(MTF-1)信号通路对缺氧诱导的肺动脉高压(PH)大鼠肺动脉平滑肌细胞(PASMC)增殖和迁移的影响.方法 动物实验:将16只雄性成年Sprague-Dawley(SD)大鼠随机均等分为对照组(Ctrl组)和缺氧诱导的PH组(hypoxia-PH组).将hypoxia-PH组大鼠置于自制缺氧饲养玻璃箱内[氧浓度(10.0±0.2)％],连续缺氧3周后常氧2周建立慢性PH模型,Ctrl组大鼠在无特定病原体(SPF)级房间正常饲养.在造模5周后,右心导管法测定平均肺动脉压(mPAP),HE染色评估肺动脉形态学改变,组织免疫荧光观察MTF-1及胎盘生长因子(P1GF)的表达.Western-blot法检测组织中磷酸化Akt(p-Akt)、总Akt(T-Akt)、MTF-1及P1GF的表达.细胞实验:提取5只正常大鼠来源的PASMC,每只大鼠来源的 PASMC 分为对照-PASMC(Ctrl)、缺氧-PASMC(hypoxia)和缺氧+P13K-Akt 通路抑制剂 LY294002-PASMC(hypoxia+LY294002)组.hypoxia 组利用 100 μmol/L 氯化钴干预 24 h 模拟缺氧条件,hypoxia+LY294002 组在氯化钴干预前30 min加入LY294002,Ctrl组未行任何处理.Western-blot法检测细胞中p-Akt、T-Akt、MTF-1及P1GF的表达.通过5-乙炔基-2'-脱氧尿苷(EdU)、流式细胞术和划痕实验评估PASMC增殖及迁移情况.结果 在动物实验中,hypoxia-PH组大鼠出现mPAP升高,肺血管壁增厚,右心室肥厚(均P＜0.05).组织免疫荧光染色及Western-blot可观察到hypoxia-PH组大鼠肺组织中p-Akt、MTF-1及P1GF表达较Ctrl组升高(均P＜0.05),而T-Akt差异无统计学意义(P＞0.05).在细胞实验中,Western blot可观察到hypoxia组中p-Akt、MTF-1及P1GF表达较Ctrl组升高(均P＜0.05),而LY294002可逆转这一结果.同时,EdU、流式细胞术及划痕实验显示hypoxia组的增殖迁移水平较Ctrl组增高,而LY294002可抑制这一过程[EdU实验阳性细胞比例:Ctrl(0.33±0.06)％比 hypoxia(0.86±0.06)％比 hypoxia+LY294002(0.41±0.14)％,F=24.13,P＜0.01;流式细胞术G2+M 细胞比例:Ctrl(4.49±0.39)％比 hypoxia(16.86±1.74)％比 hypoxia+LY294002(4.99±0.48)％,F=195.70,P＜0.01;划痕实验细胞迁移率,24 h:Ctrl(21.80±3.88)％比 hypoxia(41.53±1.96)％比 hypoxia+LY294002(25.94±6.63)％,F=15.47,P＜0.01;48 h:Ctrl(39.92±1.06)％比 hypoxia(73.01±3.96)％比hypoxia+LY294002(42.97±4.80)％,F=75.61,P＜0.01].结论 缺氧可激活 PI3K-Akt 信号通路,进而促进MTF-1及P1GF表达,最终促进PASMC增殖及迁移.