【摘要】 目的 研究bcl2、bax凋亡相关基因在低氧处理大鼠肺动脉中的表达,探讨低氧肺动脉高压的发病机制及防治措施。方法 36只Wistar大鼠随机分为3组,分别为正常对照组、低氧肺动脉高压组、低浓度一氧化碳(CO)组,每组12只,采用原位细胞凋亡、原位杂交、免疫组化等方法检测肺动脉的凋亡状况。结果 ①原位凋亡检测示,正常对照组、低氧肺动脉高压组、低浓度CO组的凋亡率分别为8.1%,37.6%,76.5%,三者间差异显著;②原位杂交显示,正常对照组bax、bcl2杂交呈弱阳性表达。低氧肺动脉高压组bax杂交呈弱阳性表达,低浓度CO组呈强阳性表达,但bcl2杂交可见低氧肺动脉高压组呈强阳性表达,低浓度CO组呈弱阳性表达;③免疫组织化结果表明,低浓度CO组bcl2、bax蛋白均有升高,以bax为著。低氧肺动脉高压组虽然也有表达,但程度较弱,且bcl2表达处于优势。结论 低浓度CO可以调节bcl2、bax凋亡基因的表达,从而促进肺动脉组织的凋亡。
【关键词】 低氧;肺动脉高压;凋亡
肺动脉高压(PH)病因复杂,可由多种心、肺或肺血管疾病引起。肺血管重建被认为是低氧肺动脉高压的主要病理变化〔1〕,肺动脉平滑肌细胞(PASMC)的增殖可能是导致PH形成的重要环节,增加平滑肌细胞凋亡可以逆转PH肺血管重建〔2〕。在bcl2基因家族中,bcl2是凋亡抑制基因,bax是凋亡诱导基因,二者比率是影响细胞凋亡的关键。以往体外研究〔2〕发现,低氧可以促进肺动脉平滑肌细胞的增殖,而低浓度CO可以部分抑制低氧对肺动脉平滑肌细胞的作用。为深入探讨其机制,本研究利用全自动缺氧舱复制低氧性PH大鼠模型,分别给予常氧、低氧、低氧与低浓度CO处理,观察肺动脉bcl2、bax基因的变化,探讨PH发病机制,为其防治提供新的思路。
1 材料与方法
1.1 低氧PH大鼠模型制备及处理分组
选择健康成年雄性Wistar大鼠36只,体重(200±25)g (购自第三军医大学实验动物中心),随机分为3组,每组12只。正常对照组:放在室温下依常规方法饲养;低氧PH组:依我所方法建常压低氧仓,保持O2浓度为(10±0.5)%,每天7 h,每周6 d,周日休息,持续3 w;低浓度CO组:每日低氧2 h后通入1次调制好的2 μmol/L的CO 15 min。
1.2 原位细胞凋亡检测
参照试剂盒说明书方法略加修改。先用PBS (pH 7.4) 漂洗组织切片,然后4% PFA固定组织切片30 min;室温下0.3% H2O2封闭15 min,PBS漂洗2×3 min;0.1% TritonX100 4℃通透10 min,PBS漂洗2×3 min;加入由末端脱氧核苷酸转移酶 (TdT),脱氧三磷酸核苷 (dNTP) 和荧光素标记的脱氧三磷酸尿苷(dUTP)组成的混合液30 μl,37℃反应1 h,荧光显微镜下观察并照相;加入过氧化物酶(POD)连接的抗荧光素抗体20 μl,37℃反应30 min,PBS漂洗3×5 min;滴加新配制的0.01%H2O2/0.05%DAB显色液,显微镜下观察,显色约10 min左右,清水冲洗终止反应;苏木素轻度复染,常规系列酒精脱水,二甲苯透明,中性树胶封片。光镜高倍镜下,观察5~8个视野,计数200个细胞以上,计算阳性细胞百分率。
1.3 原位杂交检测
参照文献〔3〕方法,所需试剂和器械均经DEPC水处理。取实验组及对照组动物肺动脉组织,基本过程如下:切片在0.1 mol/L PBS (pH 7.2,下同)中漂洗5 min×3,再2×SSC漂洗10 min;蛋白酶K (20 μg/ml,Merck产品) 消化,37℃孵育5 min;0.1 mol/L甘氨酸/0.1 mol/L PBS漂洗5 min;4%多聚甲醛漂洗5 min;0.1 mol/L PBS漂洗5 min×3,再2×SSC漂洗10 min;预杂交后置42℃水浴中2 h;在每张片子上加20 μl地高辛标记探针杂交液,用DEPC水处理的膜覆盖,于湿盒中42℃孵育20 h;取出切片,去膜,4×SSC及PBS充分漂洗;滴加AntiDigAp抗体;NBT/BCIP室温避光显色4~6 h;0.05 mol/L PBS充分漂洗,终止显色反应;中性树胶封片。原位杂交染色结果的判定,以细胞浆和胞膜内出现明确的紫蓝色
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