《ATF3在肺動脈高壓中的作用及分子機制研究》是依託山東大學，由郭海鵬擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：ATF3在肺動脈高壓中的作用及分子機制研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：郭海鵬
- 依託單位：山東大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
肺動脈高壓（PAH）是一種常見的臨床綜合症，缺乏有效的治療措施，其發生髮展機制尚未完全明確。ATF3是轉錄因子ATF/CREB家族參與細胞周期調節、增殖、炎症及凋亡的重要成員，但目前尚無ATF3對PAH作用及機制的相關報導。我們初步研究發現ATF3在PAH中高表達，與PAH密切相關，但其具體作用及分子機制有待深入探討。本項目研究分為兩個部分：第一部分是運用野生型及ATF3基因敲除小鼠在體研究ATF3對低氧誘導的小鼠PAH模型的影響和表型變化，探討ATF3對MAPKs、PI3K/AKT及TGFβ/Smad信號通路的影響；第二部分是建立原代培養大鼠肺動脈平滑肌細胞低氧誘導模型，運用腺病毒基因沉默和過表達技術，離體研究ATF3基因對肺動脈平滑肌細胞增殖和凋亡的作用及相關信號通路的影響。力圖明確ATF3對PAH發生髮展的作用，並闡明ATF3對PAH的根本機制，為臨床肺動脈高壓的防治提供一個新靶點。
結題摘要
肺動脈高壓（PAH）是一種常見的臨床綜合症，缺乏有效的治療措施，其發生髮展機制尚未完全明確。ATF3是轉錄因子 ATF/CREB家族參與細胞周期調節、增殖、炎症及凋亡的重要成員，但目前尚無ATF3對PAH的作用及機制的相關報導。我們建立低氧(Hypoxia) 誘導的小鼠肺動脈高壓模型和MCT誘導的大鼠PAH模型，並對模型進行病理及血流動力學等規範化的評價。PAH肺臟組織HE染色、a-SM actin染色顯示肺血管平滑肌增生，管壁增厚，血管腔縮小，完全肌化小血管明顯增多。Western Blot分析證實在PAH模型肺組織中PCNA和a-SMA蛋白表達比正常組織明顯升高。Millar 微導管測量顯示右心室壓力在PAH動物模型中明顯升高。右心室HE 染色及天狼星紅染色分析表明，右室心肌細胞肥大和心肌纖維化，右室心肌重構明顯。研究發現PAH小鼠肺組織中ATF3在mRNA水平及蛋白水平顯著升高，與PAH密切相關。基因微陣列分析顯示ATF3-/-基因敲除影響細胞肥大、間質纖維化合成、炎症和氧化應激等相關調節指標的變化。免疫組化證實ATF3-KO小鼠肺血管中膜厚度比值及PCNA陽性細胞較WT野生型PAH模型組減少。RT-PCR證實PCNA及Cyclin D1在PAH組明顯升高，而在ATF3-KO小鼠PAH模型中肺組織中PCNA和Cyclin D1的mRNA表達比WT組降低。建立原代培養大鼠肺動脈平滑肌細胞增殖模型，證實PDGF-BB可促進PASMCs增殖並誘導PDGF-Rβ及其下游信號分子AKT、糖原合成激酶3β（GSK3β）及STAT3的磷酸化。成功構建Ad-hATF3基因腺病毒載體，證實AD-hATF3可促進PASMCs增殖，促進DNA合成和PCNA表達活性升高。表明ATF3參與PASMCs增殖和DNA合成過程，並揭示PDGF-Rβ/AKT/GSK3β及STAT3信號通路在肺血管平滑肌增殖過程中發揮的重要作用。本研究為理解PAH中血管重構過程，闡明ATF3對PAH的作用機制提供了數據，為臨床干預PAH及PAH所致的右室心衰提供實驗工作基礎。
