DLL4/Notch4在宫内感染致大鼠支气管肺发育不良中的作用及分子机制

The pathology of new BPD is marked by impairment in lung alveolarization and aberrant microvasculature. The dominant factor for BPD is the development of microvasculature. Increasing evidence indicates that BPD is associated with intrauterine infection. However, the exact biologic mechanism remains unclear. We have found that intrauterine infection affected the pulmonary vascular development and resulted in the incidence of the BPD. Because DLL4/Notch4 signaling plays a critical role on the vasculogenesis, we speculated that DLL4/Notch4 signal, through the regulation of pulmonary vascular endothelial cells, involved in the occurrence and development of BPD induced by intrauterine infection. We will, from systemic, cellular and molecular levels, analyze the characteristics of the expression of DLL4/Notch4 in the rat lung tissue after intrauterine infection, and clarify the role of DLL4/Notch4 in the development of pulmonary vascular endothelial cells, and further explore the molecular mechanism of DLL4/Notch4 signal how to regulate the pulmonary vascular development. This study will provide new strategy for the prevention and treatment of BPD.

肺泡和肺微血管发育受阻可能是新型支气管肺发育不良（BPD）发生发展的重要因素，其中肺内血管发育起主导作用。研究发现宫内感染/炎症与BPD的发生发展密切相关，但是其具体生物学机制仍不十分明确。我们前期研究发现宫内感染可以干扰肺血管发育，导致BPD发生。DLL4/Notch4-NF-κB-VEGF信号在血管的发生、发育中起着重要作用。DLL4/Notch4-NF-κB-VEGF信号可能通过调控肺血管内皮细胞的发育，参与宫内感染致BPD的发生发展。本项目通过建立宫内感染BPD大鼠模型，拟从整体、细胞、分子水平，分析宫内感染后大鼠肺组织中Dll4/Notch4-NF-κB-VEGF信号的时空表达特性及其与肺血管内皮细胞发育的相关性，明确DLL4/Notch4信号在宫内感染致BPD中的调控作用，探讨DLL4/Notch4信号调控肺血管发育的分子机制，为BPD的防治提供新思路。

支气管肺发育不良（bronchopulmonary disease, BPD）是常见于早产儿的一种慢性肺部疾病。目前认为肺泡和肺微血管发育受阻是新型BPD发生发展的重要因素，宫内感染/炎症与BPD的发生发展密切相关。DLL4/Notch4信号途径在血管的发生和发育过程中起关键作用，但在宫内感染致BPD发病中的作用至今仍不明确。本项目通过给孕鼠宫颈注射大肠杆菌液的方法建立宫内感染模型，观察胎鼠及新生大鼠肺发育损伤情况；研究宫内感染后DLL4/Notch4信号的表达特性，阐述其是否参与宫内感染致BPD的调控；同时探讨DLL4/Notch4信号调控肺血管发育的可能分子机制。结果表明宫内感染导致新生大鼠肺泡数目减少，肺泡膈减少、增厚；宫内感染后胎鼠及新生大鼠肺组织中DLL4/Notch4、VEGF、Flt-1、Flk-1信号表达紊乱，新生3日龄的大鼠肺组织中NF-κB的表达增加，新生3、7日龄的大鼠肺组织中MMP-9的表达增加；离体培养肺微血管内皮细胞，LPS刺激可诱导DLL4/Notch4表达增加，γ-secretase抑制剂、NF-κB抑制剂的应用可以降低DLL4/Notch4/NF-κB信号的表达。此外，我们以miRNA 芯片（Affymetrix GeneChip miRNA 4.0 Array）检测宫内感染/炎症后大鼠肺组织基因，发现宫内感染后新生鼠肺组织显示了明显异常的miRNA表达谱，共筛选出43个相关miRNA，其中8个与宫内感染后新生鼠肺发育损伤密切相关，为下一步研究选择目标miRNA进一步探讨分析宫内感染后miRNA是否调控Notch信号活化打下基础。本项目的实施为BPD的研究提供了新的研究思路。