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第一部分先天性心脏病相关性肺动脉高压肺血管病变可逆性:生物标志物及潜在作用靶点的探索性研究
研究背景和目的:
CHD-PAH肺血管病变是否可逆对可否手术的判定具有重要意义,但目前关于CHD-PAH肺血管病变可逆性的研究甚少。本研究的目的是,通过可逆与不可逆性CHD-PAH肺组织蛋白组学研究,探索CHD-PAH肺血管病变可逆性评估的新的生物标志物及潜在的作用靶点。
研究方法:
研究共入选14例由右心导管检查明确诊断的等待接受外科修补手术的CHD-PAH患者,患者在手术过程中均接受肺活检,留取肺组织标本。术后对入选患者进行随访,一年后患者再次接受右心导管检查。其中,10例CHD-PAH患者术后一年mPAP<25mmHg,即此组患者PAH可逆转;另有4例CHD-PAH患者术后一年mPAP≥25mmHg,即此组患者PAH不可逆转。研究同时入选6例接受肺部手术并行肺活检的患者,手术过程中留取肺组织标本,作为正常对照组。对于CHD-PAH肺组织标本,运用组织病理学染色明确CHD-PAH肺血管病变程度和分级。通过对可逆与不可逆组CHD-PAH患者肺组织及正常对照肺组织进行蛋白质谱分析,筛选出有意义的差异候选蛋白,并进一步用免疫组化和蛋白免疫印迹技术对差异候选蛋白在肺组织中的表达进行验证,明确差异蛋白的表达定位和表达量。
研究结果:
组织病理染色结果显示,所有可逆组CHD-PAH患者肺组织肺血管病变均处于病理分级0-Ⅱ级,而肺血管病变病理分级Ⅲ-Ⅳ级仅出现在不可逆组CHD-PAH患者肺组织中。蛋白组学研究发现85个上调和75个下调的差异蛋白,包括细胞骨架蛋白、胶原链蛋白等,主要参与细胞粘附、细胞外基质和细胞骨架结构、免疫反应和补体通路。免疫组织化学染色和Westernblot检测进一步证实,与可逆组CHD-PAH患者肺组织及对照组肺组织相比,不可逆组CHD-PAH患者肺组织中小凹蛋白-1(caveolin-1)、细丝蛋白-A(filamin-A)、巨噬细胞数量及巨噬细胞中组织蛋白酶D(cathepsin D)的表达明显增加,而谷胱甘肽-S-转移酶mu1(GSTM1)表达明显减少。且caveolin-1、filamin-A和cathepsinD的表达量与肺动脉高压肺血管病变病理分级呈正相关,GSTM1表达量与肺动脉高压肺血管病变病理分级呈负相关。
结论:
表达上调的caveolin-1、filamin-A、巨噬细胞数量和巨噬细胞中组织cathepsinD,以及表达下调的GSTM1可能是CHD-PAH不可逆性肺血管病变的潜在生物标志物及作用靶点,对未来CHD-PAH手术可操作性评估及不可逆性肺血管病变病理机制的探索具有一定指导意义。而联合这些蛋白表达变化和肺血管病变严重程度病理分级,可能对预测不可逆性CHD-PAH具有重要价值。
第二部分转胶蛋白(transgelin)在先天性心脏病相关性肺动脉高压肺血管病变可逆性中的作用及机制研究
研究背景和目的:
CHD-PAH肺血管病变可逆性的判定对CHD-PAH患者修补治疗手术可操作性的评估具有重要作用。在前期蛋白组学研究中发现,转胶蛋白(transgelin)在CHD-PAH患者(特别是CHD-PAH不可逆组患者)肺动脉中层平滑肌细胞中表达较正常对照肺组织明显增加。但transgelin在CHD-PAH发生及不可逆性肺血管病变发展中的作用及机制尚不明确,目前亦无相关研究报道。本研究的目的是,在肺组织蛋白组学和病理学研究基础上,进一步通过体外细胞实验明确transgelin对肺动脉平滑肌细胞(PASMC)功能的影响,初步阐明transgelin在CHD-PAH肺血管病变发生发展中的可能作用和机制。
研究方法:
在前期肺组织蛋白质谱分析结果基础上,通过免疫组织化学染色和Westernblot方法明确transgelin在CHD-PAH患者肺组织中表达定位和定量。通过体外细胞学实验探索transgelin对PASMC功能的影响:培养人源的原代PASMC,通过TAGLNsiRNAorTAGLN慢病毒感染技术使hPASMC中transgelin表达降低或过表达,随后,通过考马斯蓝染色观察细胞形态变化,细胞计数和EdU染色检测细胞增殖,Annexin-Ⅴ流式分析和TUNEL法检测hPASMC凋亡,transwell小室法检测hPASMC迁移。实时荧光定量PCR和westernblot检测感染后细胞蛋白和mRNA表达变化。
研究结果:
与蛋白组学结果一致,transgelin在肺动脉中层PASMC表达显著增加,CHD-PAH不可逆性组表达明显高于可逆组和正常对照组,同时transgelin表达量与肺动脉病理分级呈正相关。细胞实验研究发现,PASMC过表达时可促进PASMC增殖和迁移,增强细胞骨架结构,同时,PASMC合成表型标志物(骨桥蛋白、增殖细胞核抗原)及抗凋亡蛋白(Bcl-2)表达增加。抑制transgelin表达可引起细胞凋亡,降低细胞增殖和迁移。
研究结论
Transgelin可能通过调节PASMC表型,促进细胞增殖、迁移,抑制细胞凋亡来促进不可逆性CHD-PAH肺血管病变发生发展。
研究背景和目的:
CHD-PAH肺血管病变是否可逆对可否手术的判定具有重要意义,但目前关于CHD-PAH肺血管病变可逆性的研究甚少。本研究的目的是,通过可逆与不可逆性CHD-PAH肺组织蛋白组学研究,探索CHD-PAH肺血管病变可逆性评估的新的生物标志物及潜在的作用靶点。
研究方法:
研究共入选14例由右心导管检查明确诊断的等待接受外科修补手术的CHD-PAH患者,患者在手术过程中均接受肺活检,留取肺组织标本。术后对入选患者进行随访,一年后患者再次接受右心导管检查。其中,10例CHD-PAH患者术后一年mPAP<25mmHg,即此组患者PAH可逆转;另有4例CHD-PAH患者术后一年mPAP≥25mmHg,即此组患者PAH不可逆转。研究同时入选6例接受肺部手术并行肺活检的患者,手术过程中留取肺组织标本,作为正常对照组。对于CHD-PAH肺组织标本,运用组织病理学染色明确CHD-PAH肺血管病变程度和分级。通过对可逆与不可逆组CHD-PAH患者肺组织及正常对照肺组织进行蛋白质谱分析,筛选出有意义的差异候选蛋白,并进一步用免疫组化和蛋白免疫印迹技术对差异候选蛋白在肺组织中的表达进行验证,明确差异蛋白的表达定位和表达量。
研究结果:
组织病理染色结果显示,所有可逆组CHD-PAH患者肺组织肺血管病变均处于病理分级0-Ⅱ级,而肺血管病变病理分级Ⅲ-Ⅳ级仅出现在不可逆组CHD-PAH患者肺组织中。蛋白组学研究发现85个上调和75个下调的差异蛋白,包括细胞骨架蛋白、胶原链蛋白等,主要参与细胞粘附、细胞外基质和细胞骨架结构、免疫反应和补体通路。免疫组织化学染色和Westernblot检测进一步证实,与可逆组CHD-PAH患者肺组织及对照组肺组织相比,不可逆组CHD-PAH患者肺组织中小凹蛋白-1(caveolin-1)、细丝蛋白-A(filamin-A)、巨噬细胞数量及巨噬细胞中组织蛋白酶D(cathepsin D)的表达明显增加,而谷胱甘肽-S-转移酶mu1(GSTM1)表达明显减少。且caveolin-1、filamin-A和cathepsinD的表达量与肺动脉高压肺血管病变病理分级呈正相关,GSTM1表达量与肺动脉高压肺血管病变病理分级呈负相关。
结论:
表达上调的caveolin-1、filamin-A、巨噬细胞数量和巨噬细胞中组织cathepsinD,以及表达下调的GSTM1可能是CHD-PAH不可逆性肺血管病变的潜在生物标志物及作用靶点,对未来CHD-PAH手术可操作性评估及不可逆性肺血管病变病理机制的探索具有一定指导意义。而联合这些蛋白表达变化和肺血管病变严重程度病理分级,可能对预测不可逆性CHD-PAH具有重要价值。
第二部分转胶蛋白(transgelin)在先天性心脏病相关性肺动脉高压肺血管病变可逆性中的作用及机制研究
研究背景和目的:
CHD-PAH肺血管病变可逆性的判定对CHD-PAH患者修补治疗手术可操作性的评估具有重要作用。在前期蛋白组学研究中发现,转胶蛋白(transgelin)在CHD-PAH患者(特别是CHD-PAH不可逆组患者)肺动脉中层平滑肌细胞中表达较正常对照肺组织明显增加。但transgelin在CHD-PAH发生及不可逆性肺血管病变发展中的作用及机制尚不明确,目前亦无相关研究报道。本研究的目的是,在肺组织蛋白组学和病理学研究基础上,进一步通过体外细胞实验明确transgelin对肺动脉平滑肌细胞(PASMC)功能的影响,初步阐明transgelin在CHD-PAH肺血管病变发生发展中的可能作用和机制。
研究方法:
在前期肺组织蛋白质谱分析结果基础上,通过免疫组织化学染色和Westernblot方法明确transgelin在CHD-PAH患者肺组织中表达定位和定量。通过体外细胞学实验探索transgelin对PASMC功能的影响:培养人源的原代PASMC,通过TAGLNsiRNAorTAGLN慢病毒感染技术使hPASMC中transgelin表达降低或过表达,随后,通过考马斯蓝染色观察细胞形态变化,细胞计数和EdU染色检测细胞增殖,Annexin-Ⅴ流式分析和TUNEL法检测hPASMC凋亡,transwell小室法检测hPASMC迁移。实时荧光定量PCR和westernblot检测感染后细胞蛋白和mRNA表达变化。
研究结果:
与蛋白组学结果一致,transgelin在肺动脉中层PASMC表达显著增加,CHD-PAH不可逆性组表达明显高于可逆组和正常对照组,同时transgelin表达量与肺动脉病理分级呈正相关。细胞实验研究发现,PASMC过表达时可促进PASMC增殖和迁移,增强细胞骨架结构,同时,PASMC合成表型标志物(骨桥蛋白、增殖细胞核抗原)及抗凋亡蛋白(Bcl-2)表达增加。抑制transgelin表达可引起细胞凋亡,降低细胞增殖和迁移。
研究结论
Transgelin可能通过调节PASMC表型,促进细胞增殖、迁移,抑制细胞凋亡来促进不可逆性CHD-PAH肺血管病变发生发展。