钙敏感受体调控II型11β-羟基类固醇脱氢酶在新生儿持续肺动脉高压发病中的作用和机制研究

Persistent pulmonary hypertension of the newborn (PPHN), one of critical diseases in the newborn, is due to pulmonary vascular abnormalities caused by the perinatal asphyxia hypoxia and so on. The rate of mortality is still high. 11β-hydroxysteroid dehydrogenase type 2 (11β-HSD2) is the key enzyme in corticosteroid metabolism. Our previous studies have shown that it distributes in both lung tissues and blood vessels of rats. And calcium-sensing receptor (CaSR) can be expressed in arterial smooth muscle cells in hypoxia-induced pulmonary hypertension of adult rats, and mediate intracellular Ca2+. The rise of Ca2+ inhibit the activity of 11β-HSD2. On the basis of hypoxia-induced newborn mouse model of PPHN, we determine 11β-HSD2, CaSR and related genes ,Ca2+ concentration and so on, and investigate the expression change of the regulation of CaSR on 11β-HSD2 after the intervention by using CaSR agonists and antagonists, and find their possible mechanisms in the occurrence and development of PPHN. It will provide new insights into the clinical diagnosis and intervention for PPHN.

新生儿持续肺动脉高压（PPHN）是围生期窒息缺氧等导致肺血管异常引起新生儿常见危重症之一，目前死亡率仍较高。II型11β-羟基类固醇脱氢酶（11β-HSD2）是体内皮质激素代谢关键酶，我们前期研究表明11β-HSD2在PPHN大鼠肺组织和血管均有分布。钙敏感受体(CaSR)在缺氧诱导的成年肺动脉高压大鼠的动脉血管平滑肌细胞中表达，并可介导细胞内Ca2+，而Ca2+的升高可抑制11β-HSD2的活性。本实验在缺氧诱导的PPHN新生小鼠模型的基础上，测定11β-HSD2、CaSR及相关基因表达水平、[Ca2+]i浓度等，探讨CaSR激动剂和拮抗剂干预前后CaSR调控11β-HSD2表达的变化，以及它们在PPHN发生发展中可能的作用机制，为临床PPHN的诊治提供新的思路。

新生儿持续性肺动脉高压（PPHN）是新生儿出生后肺血管阻力持续性增高，肺动脉压超过体循环动脉压，使由胎儿型循环过渡至正常“成人”型循环发生障碍而引起的心房和或动脉导管水平血液的右向左分流，临床上出现严重低氧血症等症状。PPHN是在多种因素作用下的临床综合征，常见于早产儿及过期产儿，与其他类型的肺动脉高压差异很大，但其基本的病理特征是以肺动脉平滑肌细胞的过度增殖而导致的血管重构。钙敏感受体是G蛋白偶联受体，可介导细胞内Ca2+浓度的变化，II型11β-羟基类固醇脱氢酶是体内皮质激素代谢关键酶，而皮质醇可以促进平滑肌细胞的增殖。一氧化氮由内皮细胞小凹结构中的内皮型一氧化氮合酶产生，并且NO在维持心血管稳态中起关键作用，包括血管张力、血管平滑肌细胞增殖和血管重塑的调节。因此，本次项目通过低氧诱导构建PPHN小鼠模型，并给予CaSR激动剂和抑制剂干预，利用实时激光共聚焦技术监测各组细胞内钙离子浓度变化以及新生小鼠肺组织CaSR的表达和定位，同时通过探讨eNOS、11β-HSD2的表达及NO、皮质醇、BNP浓度的变化。我们明确11β-HSD2、CaSR在PPHN新生小鼠的肺动脉平滑肌细胞内，以及在PPHN组CaSR、Ca2+、eNOS、NO、BNP、皮质醇水平上调而11β-HSD2的水平下调。上述指标在激动剂组的变化和PPHN组的方向一致，而抑制剂组呈现相反趋势。一方面CaSR表达升高可引起细胞内钙离子浓度增加，钙离子内流增加引起平滑肌兴奋收缩偶联增强而使肺动脉平滑肌收缩而发生血管重塑，或者细胞内钙离子增加通过影响11β-HSD2表达减少而增加皮质醇的浓度而使平滑肌细胞增殖。另一方面，其也可以使eNOS表达升高而是NO浓度增加进而损伤肺血管内皮细胞。而PPHN发病的基本病理特征就是肺动脉平滑肌胞过度增殖以及内皮细胞损伤发生的血管重构。同时发现抑制剂组较PPH组肺泡密度较小、肺泡较完整、肺泡间隔破坏较轻、肺动脉平滑肌细胞排列较整齐、RV/LV值减小、BNP浓度降低、小鼠精神状态有所好转，这些结果提示钙敏感受体的阻断可能为PPHN提供新的治疗策略。