HAPE人群中NR3C1基因的分子特征及其在炎症反应中的机制研究

High-altitude pulmonary edema (HAPE) is a kind of idiopathic pulmonary edema that usually occurs at altitudes above 3,000 m in rapidly ascending nonacclimatized individuals within the first 2–5 days after arrival. The pathogenesis of HAPE remains unclear. Depend on our previously results, EPAS1 and NR3C1 genes are associated with susceptibility to high altitude pulmonary edema. Those indicated that inflammation plays important role in the pathophysiological process of HAPE. We speculate that susceptible individuals may have the molecular basis lead to inflammation unbalance under acute hypoxia exposure. It possible related to Glucocorticoid reccptor (GR) minor dysfunction or Glucocorticoids (GC) level variation. In our current study, we are going to analyze the molecular characteristics and biofunction of NR3C1, detect the levels of corticosteroid, do association study between corticosteroid level and CYP17、3β-HSD、CYP21、CYP11B1 genes polymorphisms, and find out the GR, inflammatory factors' expression pattern in alveolar macrophage, alveolar epithelial, pulmonary artery endothelial cells, to discuss the mechanism of GR in inflammatory response for HAPE.

高原肺水肿（HAPE），一种特发于高原低氧环境的肺水肿，发病机制尚未明确。课题组前期研究发现，HAPE与HIF-2α、糖皮质激素受体（GR）基因（NR3C1）高度相关，提示炎症反应在HAPE的发生中具有重要作用。我们推测HAPE易感者存在炎症反应与抗炎反应失衡的分子基础，在急性低氧环境暴露下，肺内炎症效应大于抗炎效应，可能与GR功能“障碍”或（和）GC水平有关。基于此，本研究拟在HAPE和健康人群中：考察NR3C1基因变异情况、使用频率、偏向性、多态性等分子特征，并通过分离NR3C1基因变异携带者血液免疫细胞，评价其生物学功能；采用放免法测定血液皮质激素水平，结合17α-羟化酶、3β-羟类固醇脱氢酶、21羟化酶、11β-羟化酶的基因多态性，评价GC效应；采用人巨噬细胞、肺泡上皮细胞、肺动脉内皮细胞在常氧和低氧不同时间点GR及相关因子的表达变化规律；探讨其在HAPE炎症反应中的机制。

高原肺水肿（HAPE），一种特发于高原低氧环境的肺水肿，发病机制尚未明确。前期研究发现，炎症反应在HAPE的发生发展过程中具有重要作用。推测HAPE易感者存在炎症反应与抗炎反应失衡的分子基础，可能与皮质类固醇激素水平和其合成酶基因多态性有关。测定并比较了HAPE患者和对照组血浆糖皮质激素含量，发现HAPE患者血浆ALD、DHT含量显著高于对照组。针对NR3C1基因编码区和SNPs变异开展研究，发现rs6194位点CC基因型和C等位基因增加汉族人患HAPE风险；12个SNP及其单倍体型AACACTCAAGTG[OR( 95%): 2.044(1.339~3.120), P = 0.0008]与HAPE发病易感性相关。NR3C2基因rs5522、rs2070951-rs5522单体型与HAPE相关。HSD3B1基因rs6203等位基因C，CYP17A1基因rs3740397等位基因G、rs10786712等位基因C，CYP11B1基因rs6402等位基因T以及相关基因型与HAPE高度相关。CYP17A1基因的6个单倍型与HAPE显著相关。采用培养人巨噬细胞（HAM）、肺动脉内皮细胞（HPAEC）、肺泡上皮细胞（HPAEpic）在不同低氧浓度及时间点CYP17、3β-HSD、CYP21、CYP11B1基因及炎症因子基因表达情况，发现HAM、HPAEpiC、HPAEC细胞在低氧下上调HIF-1α、HIF-2α、NF-κB、TNF-α、IL-6蛋白和mRNA表达，下调GRα mRNA表达。低氧上调HAM、HPAEpiC、HPAEC细胞CYP17、3β-HSD、CYP21、CYP11B1 mRNA表达。低氧下HAM细胞抗炎因子TGF-β、IL-10蛋白含量和mRNA表达均无明显变化。将SD大鼠随机分为常氧对照组、低氧实验组、脂多糖LPS组、低氧+LPS组，低氧组置于模拟海拔高度5000 m低压氧舱，按6 hr、12 hr、24 hr、36 hr剖杀取肺组织，测定肺湿干质量比，光镜观察，检测HIF-1α、HIF-2α、GRα、NF-κB、IL-10、TGF-β、TNF-α、IL-6、VEGF、CYP17、3β-HSD、CYP21、CYP11B1基因表达情况，均发生表达变化，表明炎症炎症、皮质类固醇激素合成途径中相关酶基因与HAPE发病相关。