1、在高原環(huán)境下，機(jī)體缺氧可引發(fā)以右心室肥大為主的心肌組織結(jié)構(gòu)改變，最終發(fā)展為高原心臟病。高原心臟病是高原地區(qū)的多發(fā)病，而我國是世界上高原地域最遼闊、居住人口最多的國家，因此關(guān)于高原心臟病發(fā)生機(jī)制和防治的研究在我國具有特別重要的戰(zhàn)略和經(jīng)濟(jì)意義。 目前認(rèn)為心肌重塑是心肌在損傷因素作用下，心功能由代償發(fā)展為失代償?shù)慕Y(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，而心肌纖維化是此過程中的重要環(huán)節(jié)；近年來的研究表明機(jī)體缺氧也可引發(fā)心肌纖維化，但是缺氧引發(fā)心肌纖維化的機(jī)制國內(nèi)外尚

2、未見系統(tǒng)和深入的研究。組織纖維化的細(xì)胞生物學(xué)基礎(chǔ)是成纖維細(xì)胞激活導(dǎo)致間質(zhì)中以膠原蛋白為主的細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)蛋白過度沉積，已有較多的研究結(jié)果顯示缺氧可促進(jìn)不同類型的成纖維細(xì)胞向纖維增生的細(xì)胞表型轉(zhuǎn)換，表現(xiàn)為膠原蛋白mRNA的表達(dá)和蛋白合成增加，細(xì)胞出現(xiàn)肌成纖維細(xì)胞表型，因此缺氧是組織纖維增生的一個重要刺激因素。由此可以推測，缺氧對心臟成纖維細(xì)胞(CFs)的功能調(diào)控可能是導(dǎo)致缺氧性心肌纖維化的重要機(jī)制。 應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)的是在組織纖維增

3、生過程中，ECM蛋白的變化可通過整合素的介導(dǎo)調(diào)控細(xì)胞的功能，這種反饋調(diào)節(jié)作用是進(jìn)一步影響ECM蛋白代謝的重要因素。對于CFs，一方面它是心肌ECM蛋白代謝調(diào)控的中心環(huán)節(jié)；另一方面，ECM蛋白的變化又可以反饋調(diào)控CFs的生長和功能，所以CFs與ECM蛋白的交互作用是影響原有的“細(xì)胞-ECM”穩(wěn)態(tài)的關(guān)鍵所在，也是決定心肌重塑進(jìn)行性發(fā)展的重要機(jī)制。因此我們認(rèn)為，機(jī)體缺氧時，缺氧所引發(fā)的CFs功能調(diào)節(jié)是導(dǎo)致心肌纖維化的一個重要途徑，而由整合素介

4、導(dǎo)的“CFs-ECM”相互作用是缺氧調(diào)控CFs功能的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，從而在高原心臟病的發(fā)生發(fā)展過程中具有重要的調(diào)控作用。 為了深入、全面地了解缺氧時CFs與ECM之間的相互作用，我們利用離體培養(yǎng)的成年大鼠CFs，首先研究了缺氧(2％O2)對CFs纖維增生性應(yīng)答的影響，包括Ⅰ、Ⅲ膠原蛋白α肽鏈mRNA的表達(dá)和膠原蛋白合成、纖維粘連蛋白及其胚胎型異構(gòu)體mRNA的表達(dá)、骨橋蛋白mRNA的表達(dá)和蛋白水平、以及CFs表型(肌成纖維細(xì)胞表型)

5、等的變化；同時研究了缺氧對CFs整合素表達(dá)及其相關(guān)信號通路的影響；并在此基礎(chǔ)上，初步研究了缺氧時CFs纖維增生性應(yīng)答的變化同整合素信號通路的關(guān)系。 主要結(jié)果和結(jié)論如下： 1.CFs缺氧時，膠原酶敏感的3H-脯氨酸摻入率顯著增加，Ⅰ、Ⅲ膠原蛋白α肽鏈mRNA的表達(dá)上調(diào)，提示缺氧能夠促進(jìn)CFs膠原蛋白的表達(dá)；缺氧顯著上調(diào)纖維粘連蛋白及其胚胎型異構(gòu)體mRNA的水平；缺氧顯著上調(diào)CFs骨橋蛋白mRNA和蛋白水平。上述結(jié)果表明：缺

6、氧能夠促進(jìn)CFs表達(dá)和分泌幾種與心肌纖維化密切相關(guān)的ECM蛋白。 2.CFs缺氧時，細(xì)胞具有組織良好的肌動蛋白微絲，而且α-平滑肌肌動蛋白顯著上調(diào)，表明缺氧可促進(jìn)CFs向肌成纖維細(xì)胞的表型轉(zhuǎn)換。 3.CFs缺氧時，整合素α1、αV、β1、β3、β5等亞基的mRNA水平顯著上調(diào)，β1和β5亞基的蛋白水平亦顯著增加；缺氧還促使CFs蛋白酪氨酸激酶FAK、Shc的磷酸化水平顯著增加，提示FAK和Shc的活性增強(qiáng)。因此，CFs缺

7、氧時，整合素的表達(dá)及其偶聯(lián)的信號通路均發(fā)生了變化。 4.GRGDSP顯著抑制缺氧誘導(dǎo)CFs的Ⅰ、Ⅲ膠原蛋白α肽鏈mRNA的表達(dá)、膠原蛋白合成、以及α-平滑肌肌動蛋白的上調(diào)，提示RGD-依賴的整合素參與了缺氧對CFs膠原蛋白表達(dá)以及細(xì)胞表型的調(diào)控。 5.抗β1整合素的功能阻斷抗體顯著抑制缺氧誘導(dǎo)CFs的Ⅰ膠原蛋白α肽鏈mRNA的表達(dá)、膠原蛋白合成、以及α-平滑肌肌動蛋白的上調(diào)，提示β1整合素參與了缺氧對CFs膠原蛋白表達(dá)以