线粒体多样性与缺氧性肺动脉高压实验治疗研究

在线粒体多样性影响肺、体血管对缺氧反应的基础之上，申请人利用线粒体附着和"融入"细胞的全新策略结合新近成熟运用的线粒体"剔除"技术，系统完整地研究外源性线粒体对缺氧性肺动脉高压的实验治疗意义，并深入揭示其机制。本项目将具体研究验证基于预实验结果的下述推断：附着于肺动脉平滑肌细胞膜外的体循环血管线粒体因缺氧时去极化程度较低，而经线粒体膜与细胞膜融合后的电耦联作用在一定程度上"箍制"了肺动脉平滑肌细胞膜电位，抑制其缺氧时大幅度的膜去极化；同时一定量"融入"细胞内的体循环血管线粒体通过减少线粒体活性氧的生成，共同抑制肺动脉平滑肌细胞的膜去极化及钙离子升高，从而缓解缺氧性肺血管收缩反应，治疗肺动脉高压。本项目的实施可望针对肺动脉高压的实验治疗开创一条具有一定可行性的全新途径；为线粒体源性疾病的防治提供较为广泛的理论启示和技术引导。

肺、体循环血管对缺氧反应不同，即缺氧引起肺动脉收缩，却导致体循环动脉舒张，造成这种反应差异的机制目前尚未阐明。线粒体在触发缺氧性肺血管收缩和肺血管重构中发挥关键作用，本项目旨在揭示肺、体血管线粒体的异质性是否是二者对缺氧反应不同的原因所在，并在此基础之上，利用线粒体的异质性开展缺氧性肺动脉高压实验治疗研究。. 实验发现，来自于股动脉平滑肌细胞的线粒体可移植入肺动脉平滑肌细胞、离体肺血管条以及在体肺动脉中；移植股动脉平滑肌细胞来源的线粒体可抑制缺氧诱导的肺动脉平滑肌细胞膜去极化、胞浆钙浓度的升高；抑制缺氧诱导的肺血管收缩和肺血管重构，而移植肺动脉平滑肌细胞线粒体则不会逆转上述反应。此外，研究还观察到，给予线粒体DNA或破碎的线粒体不能影响缺氧性肺动脉高压的发生发展。同时，给予外源性线粒体不引起大鼠炎症反应，血浆中IL-1β、IL-8、TNF-α水平均未明显升高。. 以上结果表明，线粒体是决定血管平滑肌细胞对缺氧反应的关键因素，外源性股动脉平滑肌线粒体移植可有效防治大鼠肺动脉高压的发生发展。