miR-34a在低氧性肺动脉高压肺血管重构中的作用及机制研究

Pulmonary vascular remodeling is the important pathophysiological basis of the occurrence and development of hypoxic pulmonary hypertension (HPH), and abnormal differentiation, proliferation and migration of pulmonary artery smooth muscle cells play an important role in pulmonary vascular remodeling. In recent years, the role of miRNAs in the development of hypoxic pulmonary hypertension becomes one of the most focused and hottest topics. This project will choose miR-34a which has been found increased expression in lung tissue of rats with hypoxic pulmonary hypertension by microarray screened. We will plan to establish rat HPH model by placing rats in the hypobaric oxygen chamber for a long term, to observe the expression level of miR-34a, the related regulation genes and the smooth muscle cell phenotype transformation related proteins on the pulmonary small artery segment during the process of the formation of pulmonary vascular remodeling. At the cellular level, through over-expression and interference methods to explore whether miR-34a play an important role in hypoxia induced pulmonary artery smooth muscle proliferation and phenotypic transformation, and do further research of the regulation mechanism. Hopefully ,to explore the role and mechanism of miR-34a in pulmonary vascular remodeling of hypoxic pulmonary hypertension in rats, so as to provide a theoretical basis and new targets for therapy and drug development of hypoxic pulmonary hypertension.

肺血管重构是低氧性肺动脉高压发生与发展的重要病理生理基础，肺动脉平滑肌细胞的异常分化、增殖和迁移在肺血管重构中发挥着重要的作用。近年来miRNAs在低氧性肺动脉高压的发生发展中的作用成为研究和关注的热点之一。本项目选择已通过基因型片技术筛选得到的在缺氧性肺动脉高压大鼠肺组织中高表达的miR-34a为研究对象，低压氧舱中模拟高原缺氧，拟通过建立随时间推移大鼠肺动脉高压形成的模型，观察在肺血管重构形成过程中，肺中小动脉段中miR-34a及相关调控基因的表达水平，平滑肌细胞表型转化相关蛋白的表达情况。在细胞水平采用过表达和干扰技术探讨miR-34a 是否在缺氧诱导的肺动脉平滑肌表型转化和增殖中起重要作用，并对其机制进行进一步阐明。以期探讨miR-34a在低氧性肺动脉高压肺血管重构形成中的作用及可能的机制，从而为低氧性肺动脉高压的治疗及药物开发提供理论依据和新的靶点。

低氧性肺血管结构重建(HPVR)是低氧性肺动脉高压（HPH）的重要病理生理基础，而肺血管重建的主要特征包括肺动脉中膜平滑肌细胞增生肥大，非肌型动脉和部分肌型动脉肌化形成肌型动脉及外膜成纤维细胞增殖。近年来的研究发现，缺氧环境下 miRNA 表达改变能调节肺动脉平滑肌细胞增殖、凋亡、迁移等功能，并参与缺氧肺动脉高压的形成。因此，miRNAs在低氧性肺动脉高压的发生发展中的作用成为研究和关注的热点之一。.miR-34a是一类对细胞增殖具有正调或负调作用的miRNAs，通过调控许多靶蛋白，参与细胞周期，细胞凋亡及分化。本研究旨在探讨miR-34a在HPH肺血管重建形成过程中的作用及其可能的机制。我们在低压氧舱中模拟海拔5000米，建立随时间推移大鼠HPH肺血管重建动物模型，并检测了肺组织及肺中小动脉中miR-34a、P53、HIF-1α及Calponin、SM-MHC、SM-α-actin和SM22α等血管表型转化相关因子的表达水平。结果显示，在HPH肺血管重建逐渐形成的过程中，大鼠肺组织中的miR-34a、P53、HIF-1α的表达逐渐增高，而肺小动脉中miR-34a表达显著降低，且Calponin、SM-MHC、SM-α-actin等的表达水平也均明显下降。为了进一步在细胞水平上探究miR-34a在HPH肺血管重建中的作用，我们原代分离和培养了大鼠肺动脉平滑肌细胞（PASMCs），并给予3%的低氧处理后测定了PASMCs中miR-34a、Notch1等的表达水平，且在低氧下分别过表达和抑制miR-34a及沉默Notch1后，观察miR-34a在低氧诱导的大鼠PASMCs增殖及表型转化中的作用及其机制。结果显示，低氧诱导的PASMCs中miR-34a及血管表型转化因子的表达均降低，而Notch1和HIF-1α的表达增加。过表达miR-34a及沉默Notch1后，低氧诱导的PASMCs增殖明显被抑制，而抑制miR-34a的表达后PASMCs则显著增殖，且过表达miR-34a后，SM-a-actin、Calponin和SM22a等的表达水平明显增高，而抑制miR-34a后表达明显降低，提示在低氧条件下，miR-34a表达降低将会刺激PASMCs从“收缩型”向“合成型”转化，从而促进了PASMCs的增殖。这一研究将为低氧性肺动脉高压的治疗及药物开发提供理论依据和新的治疗靶点。