基于sirt1/MAPK和NOX-4通路探讨白藜芦醇对肺动脉高压心房钠尿肽分泌的调控作用

Pulmonary arterial hypertension (PAH) is a severe progressive disease with high mortality in which right ventricular (RV) failure is the major cause of death. Reactive oxygen species (ROS), apoptosis and inflammation play important roles in improving PAH and related diseases. Few reports showed that resveratrol (Res) has antioxidant and anti-inflamment effect and improves PAH and pulmonary artery remodeling, so we verified whether Res has protective effect on PAH. Oxidative stress and inflammation are related to ANP secretion,so we hypothesized that Res may regulate ANP secretion in PAH. The present study was to investegate 1. whether Res influences hypoxia-induced ANP secretion and confirms the mechanisms involved in this process; 2. whether protective effect of Res on PAH related to regulation of ANP secretion. Hypoxia caused an increase in ANP secretion and a decrease in atrial contractility in isolated perfused beating rat atria. Res (1, 10, 100 M) attenuated hypoxia-induced ANP secretion without changing the atrial contractility, and the Res effect was mediated by the signaling involving sirt1, MAPK， and NOX-4. Rats treated with monocrotaline (MCT, 60 mg/kg) showed right ventricular hypertrophy with increases in pulmonary arterial pressure and right ventrical pressure, plasma levels of ANP, and NPR-A mRNA level that were attenuated by the treatment with Res. These results suggest that Res may improve MCT-induced cardiac hypertrophy mainly through sirt1/MAPK and partly through the suppression of ANP secretion.

肺动脉高压（PAH）是一种进行性和致命性疾病，目前尚无满意的治疗药物。PAH、缺氧、氧化应激等可致心房钠尿肽（ANP）分泌增加，MAPK和NOX是调节ANP分泌的重要信号通路。白藜芦醇（Res）是具有广泛活性的天然抗氧化剂，通过激活sirt1介导MAPK、NOX-4等信号通路，参与多种功能的调节，改善PAH和保护肺动脉血管内皮，但其对ANP的作用尚不清楚。我们前期研究证明，多种抗氧化剂可减少ANP分泌。提示Res可能通过sirt1/MAPK、NOX-4等信号通路调控ANP分泌。本研究拟采用PAH大鼠和心房缺氧灌流模型，观察离体和在体Res对ANP分泌的影响，探讨Res对PAH的保护作用是否有ANP参与，验证该作用是否通过激活sirt1及其下游信号通路来实现的。为认知Res改善PAH的机制提供实验依据。

背景：肺动脉高压是一类具有高死亡率的严重的进行性疾病，最终主要是由右心衰竭引起死亡。目前临床用于抗肺动脉高压的药物非常局限，缺乏针对性抑制右心室重构药物，并存在诸多不良反应。因此，寻找针对性的抗右心室重构药物具有重大的理论意义和临床需求。.研究内容：.①通过离体心房灌流模型，验证了正常情况下和缺氧状态下分别给予或不给予白藜芦醇灌流后，心房钠尿肽（ANP）浓度的变化和对心房功能的改变。.②使用肺动脉高压动物模型，验证给予或不给予白藜芦醇是否影响ANP的分泌及受体的表达。.③使用肺动脉高压动物模型，验证白藜芦醇是否影响大鼠的肺动脉压和右心室压，以及白藜芦醇对右心肥大是否有作用。.④通过离体心房灌流模型研究信号通路， sirt1阻断剂可抑制白藜芦醇对ANP分泌的作用，而MAPK抑制剂和激动剂作用均不明显。. ⑤肺动脉高压模型中，检测心脏组织中的sirt1和NOX4蛋白表达水平。.重要结果：.实验结果表明：由离体实验可知，白藜芦醇可抑制缺氧引起的ANP分泌，此作用可被sirt1抑制剂阻断。整体动物实验中，白藜芦醇具有改善肺动脉高压的作用，不仅可降低肺动脉压和右心室压，还可以抑制右心肥大，同时还可降低肺动脉高压引起的血浆ANP水平升高，由此得出白藜芦醇改善肺动脉高压的作用与调节心房ANP的分泌有关。对心脏组织进行蛋白检测得出，白藜芦醇可以抑制肺动脉高压引起的sirt1蛋白表达减少和NOX4蛋白表达增加。.关键数据：.离体心房灌流实验中，缺氧可使ANP升高300%左右，白藜芦醇100uM可使缺氧引起的ANP分泌降低到200%左右，sirt1抑制剂可阻断白藜芦醇的这一作用；在整体肺动脉高压大鼠模型中结果和离体实验一致，MCT引起的肺动脉高压可使血浆ANP水平由48pg/ml升高到78pg/ml，白藜芦醇可使血浆ANP水平下降至58pg/ml；同时白藜芦醇可以显著降低肺动脉压、右心室压和右心指数（肺动脉压由24mmHg下降到20mmHg，右心室压由36mmHg下降到32mmHg，右心指数由0.8下降到0.58）。肺动脉高压引起的sirt1和NOX4蛋白表达的变化也受到白藜芦醇的抑制。.科学意义：.本课题验证了白藜芦醇改善肺动脉高压的作用，探讨了此过程中的作用机制，为临床上治疗肺动脉高压提供了新思路和新靶点。