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慢性阻塞性肺疾病肺动脉高压平滑肌细胞增殖与凋亡及基因研究

贾建军  
【摘要】: 目的:通过对慢性阻塞性肺疾病(COPD)肺动脉高压(PAH)病人肺组织标本中肺动脉平滑肌细胞增殖、凋亡及相关基因的研究,探讨肺动脉平滑肌细胞基因和增殖与凋亡在慢性阻塞性肺疾病肺动脉高压及肺血管重建中的作用。 方法:非COPD非肺动脉高压(非COPD组)、COPD非肺动脉高压(COPD非肺动脉高压组)、COPD肺动脉高压(COPD肺动脉高压组)男性肺癌病人各15例,取其肺叶切除后的外周肺组织,HE染色光镜下观察肺血管重建情况并应用显微-微机图像处理系统进行形态定量;应用免疫组织化学方法检测肺动脉平滑肌细胞增殖细胞核抗原(PCNA)及原位缺口末端DNA碎片标记(TUNEL)技术检测肺动脉平滑肌细胞凋亡;用免疫组化检测凋亡相关基因bcl-2,bax,P53和PTEN的蛋白的表达。 结果:非COPD组肺小动脉管壁较薄,管腔较大:COPD非肺动脉高压组管壁厚度增加,管腔面积变窄,其程度介于非COPD组和COPD肺动脉高压组之间;COPD肺动脉高压组肺小动脉管壁明显增厚,管腔明显变窄,平滑肌细胞增生肥大,呈现明显的肺血管重建现象;图像分析结果表明,COPD非肺动脉高压组及COPD肺动脉高压组管壁厚度占外径的百分比(WT%)和血管壁横断面积占血管总面积的百分比(WA%)分别为[(20.45±4.12,35.35±5.32)%,(28.47±4.67,50.33±6.47)%],明显高于非COPD组[(15.72±3.02)%,(24.73±3.32)%]差异有显著性意义(P<0.01)。COPD肺动脉高压组与COPD非肺动脉高压组相比,WT%及WA%明显增高,差异有显著性意义(P<0.01)。三组病人肺小动脉壁均存在着一定比率的增殖及凋亡平滑肌细胞,COPD非肺动脉高压组和COPD肺动脉高压组肺小动脉平滑肌细胞增殖指数(PI)分别为(18.65±4.82)%、(38.37±6.61)%,明显高于非COPD组(8.37±2.09)%,(P<0.01);COPD肺动脉高压组与COPD非肺动脉高压组相比,增殖指数(PI)增高,差异有意义(P<0.05)。而两组凋亡指数(AI)分别为(4.49±1.25)%、(3.05±1.34)%,均明显低于非COPD组(6.90±1.89)%(P<0.01);COPD非肺动脉高压组肺动脉平滑肌细胞增殖指数(PI)低于COPD肺动脉高压组而凋亡指数高于COPD肺动脉高压组,差异有统计学意义(P<0.05)。基因蛋白表达结果显示COPD非肺动脉高压组和COPD肺动脉高压组bcl-2表达率为66.67%和86.67%,明显高于非COPD组13.33%,差异有统计学意义(P<0.05);COPD肺动脉高压组与COPD非肺动脉高压组相比,bcl-2表达率增高,差异有统计学意义(P<0.05)。COPD非肺动脉高压组和COPD肺动脉高压组bax表达率为46.67%和26.67%明显低于非COPD组73.33%,差异有统计学意义(P<0.05);COPD肺动脉高压组与COPD非肺动脉高压组相比,bax表达率减少,差异有统计学意义(P<0.05)。COPD非肺动脉高压组和COPD肺动脉高压组P53表达率为53.33%和66.67%明显高于非COPD组13.33%,差异有统计学意义(P<0.05);COPD肺动脉高压组与COPD非肺动脉高压组相比,P53表达率增高,差异有统计学意义(P<0.05)。COPD非肺动脉高压组和COPD肺动脉高压组PTEN表达率为53.33%和26.67%明显低于非COPD组66.67%,差异有统计学意义(P<0.05);COPD肺动脉高压组与COPD非肺动脉高压组相比,PTEN表达率减少,差异有统计学意义(P<0.05)。 结论:肺动脉平滑肌细胞增殖增加和凋亡减少,由此引起增殖与凋亡失衡是引起COPD病人肺血管重建及肺动脉高压发生的主要机制。bcl-2和bax两种基因表达比例发生变化,使肺动脉壁细胞凋亡减少,突变型P53促进肺动脉平滑肌细胞增殖,而PTEN则抑制肺动脉平滑肌细胞凋亡的发生,造成细胞堆积,参与肺血管结构改建,是肺动脉高压形成机制之一。缺氧是导致上述改变的主要原因之一。


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