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目的:肺血管收缩和重构是缺氧性肺动脉高压的主要病理基础。肺血管重构发生发展的机制非常复杂,其中肺动脉平滑肌细胞增殖凋亡失衡是诸多机制最后共同的通路。线粒体是真核细胞内一种独特而重要的细胞器,与细胞凋亡、增殖以及能量代谢密切相关在肺血管收缩和肺血管重构中起到非常重要的作用,但是线粒体在缺氧肺动脉平滑肌细胞增殖中的具体作用机制还不十分清楚。 过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活因子-1(peroxisome proliferatorsactivated receptor-γ coactivator-1,PGC-1α)是近年来备受关注的转录调控辅助激活因子,能调控各种适应性生理反应,以更好地应对环境改变及能量需求。在多种细胞或组织中,缺氧能显著上调PGC-1α,通过辅助激活细胞核呼吸因子-1(nuclear respiratory factor-1,NRF-1),调节其下游线粒体转录因子A(mitochondrial transcription factor A,TFAM)的表达参与线粒体DNA的复制、转录从而刺激线粒体生物合成。然而在肺动脉平滑肌细胞中,缺氧是否能上调PGC-1α从而诱导线粒体生物合成,调节肺动脉平滑肌细胞增殖还没有报道。因此本论文的目的主要探讨在肺动脉平滑肌细胞中缺氧对PGC-1α表达的影响,缺氧是否能通过PGC-1α引起肺动脉平滑肌细胞线粒体生物合成以及PGC-1α在缺氧肺动脉平滑肌细胞增殖中的作用。 方法: 1)采用Realtime Quantitative RT-PCR和Western Blot方法检测缺氧对PGC-1α表达的影响。 2)采用Realtime Quantitative RT-PCR和Western Blot方法检测缺氧是否通过PI3K/Akt途径影响PGC-1α的表达。 3)采用扫描电子显微镜观察缺氧对线粒体形态及数目的改变,RealtimeQuantitative RT-PCR和Western Blot检测缺氧对线粒体调节因子NRF-1,TFAM表达的影响。 4)siRNA干扰技术敲除PGC-1α,Realtime Quantitative RT-PCR和WesternBlot检测PGC-1α在线粒体生物合成中的作用。 5)siRNA干扰技术敲除PGC-1α,MTT法,BrdU法,Western Blot检测PGC-1α在缺氧肺动脉平滑肌细胞增殖中的作用。 6)siRNA干扰技术敲除PGC-1α,流式细胞仪,Western Blot检测PGC-1α在缺氧肺动脉平滑肌细胞增殖周期中的作用。 结果: 1)缺氧上调PGC-1α的表达具有时间依赖性。 2)抑制PI3K/Akt途径部分抑制了缺氧对PGC-1α的上调作用。 3)缺氧诱导线粒体生物合成。 4)干扰掉PGC-1α抑制缺氧诱导的线粒体生物合成。 5)干扰掉PGC-1α抑制缺氧诱导的细胞增殖。 6)干扰掉PGC-1α抑制缺氧对细胞周期的改变。 结论:以上结果表明,早期缺氧能通过PI3K/Akt信号途径显著诱导肺动脉平滑肌细胞PGC-1α的表达,并且缺氧通过PGC-1α促进线粒体生物合成和肺动脉平滑肌细胞增殖。这个过程可能是一种重要的早期适应性代偿机制来减少缺氧的损伤,优化氧的利用。我们新奇的发现为肺动脉高压发展提供了一个新的洞察点。