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2014年2月1日;189(3):325-34。
doi: 10.1164 / rccm.201306 - 1086摄氏度。

遗传性肺动脉高压右心室脂毒性的证据

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遗传性肺动脉高压右心室脂毒性的证据

安娜·R·海姆斯et al。 J呼吸急救医疗吗
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摘要

理由是:遗传性肺动脉高压(HPAH)的生存期缩短,通常是由于BMPR2突变,已被描述与受损的右心室(RV)代偿有关。HPAH动物模型具有胰岛素抵抗性,BMPR2突变的细胞损害了脂肪酸氧化,但这些发现是否会影响HPAH中的RV尚不清楚。

目的:验证BMPR2突变损害RV肥厚反应与脂质沉积相关的假设。

方法:通过突变Bmpr2表达的两种模型评估RV肥大,平滑肌特异性表达(Sm22(R899X))和普遍表达(Rosa26(R899X))。对照组小鼠采用肺动脉束带(Low-PAB)进行同样的应激。在给药二甲双胍后,评估啮齿动物和人类HPAH rv以及Rosa26(R899X)小鼠的脂质含量。使用人类HPAH和对照受试者进行RV微阵列。

结果:在Rosa26(R899X)中,RV/(左心室+室间隔)与RV收缩压没有直接成比例上升,但在Sm22(R899X)中有(P < 0.05)。Rosa26(R899X) RVs显示心肌细胞内甘油三酯沉积,Low-PAB不存在(P < 0.05)。在人HPAH RV中发现RV脂质沉积,但在对照组中没有。微阵列分析显示,人HPAH房车脂肪酸氧化存在缺陷。Rosa26(R899X)小鼠服用二甲双胍可减少RV脂质沉积。

结论:这些数据表明,Bmpr2突变影响RV应激反应的转基因啮齿动物模型。小鼠RV肥大和甘油三酯和神经酰胺沉积受损是RV突变Bmpr2的功能;人类HPAH rv中的脂肪酸氧化损伤可能是这一发现的基础。BMPR2如何介导RV脂毒性的进一步研究是有必要的。

数据

图1所示。
图1所示。
右心室(RV)肥厚平滑肌特异性和普遍表达突变Bmpr2。在两种Bmpr2突变表达模型中,RV/(左心室+室间隔)比值作为RV收缩压(RVSP)的函数:平滑肌特异性模型,其中没有突变Bmpr2的RV表达(Sm22R899XRosa26启动子(Rosa26 . Bmpr2)下突变体Bmpr2的普遍表达R899X),其中突变体Bmpr2存在于RV中。在普遍突变的Bmpr2表达中,RV肥大作为RVSP的功能不存在,而当突变的Bmpr2局限于平滑肌细胞时,RV肥大被保留。两种模型均给予强力霉素6周。P协方差分析< 0.01;N = 8和11。
图2。
图2。
对照组右心室(RV)肥厚和扩张,低压肺动脉带(Low-PAB)和Rosa26R899X老鼠。比较假对照组小鼠、Low-PAB对照组小鼠和Rosa26小鼠的RV肥厚反应R899X转基因激活后6周的小鼠。(一个Rosa26中肉眼可见右心室肥厚[RV/(左心室+室间隔)]R899X在同窝对照小鼠中,与类似压力相比,PAB (Low-PAB)的损伤。每组5 ~ 10个。(B)同一组小鼠的苏木精和伊红染色RV组织的肌细胞直径测量结果显示,与低- pab相比,突变Bmpr2在RV中表达时,心肌细胞肥大减少,与对照组相比,心肌细胞直径显著增加。n = 3个RV,在3到4个场中,每个RV有75到100个肌细胞。(C)通过定量聚合酶链式反应,同一组的相对脑钠肽(BNP)表达显示,PAB中BNP的表达增加,而在同样应激的Rosa26中不存在R899X旅游房车。(D)超声心动图测量的右心室扩张在Low-PAB和Rosa26中相似R899X小鼠,尽管转基因小鼠的肥厚受损。RVID/LVID =右心室内径/左心室内径。每组N = 6 ~ 23, *P与对照组和Rosa26相比< 0.05R899X P与对照组相比< 0.05。
图3。
图3。
Bmpr2突变背景下负荷应激对右心室肥厚和扩张的影响。Rosa26检测右心室肥大R899X转基因激活2周后进行高压肺动脉束带(High-PAB)或假手术的小鼠和同窝对照小鼠。(一个对照组RV/(LV + S)和RV中Bmpr2突变表达的High-PAB (Rosa26R899X)和同窝对照小鼠(Rosa26)的实验结果表明,随着右心室负荷应激的显著升高,右心室肥大可被诱导。的单杠表明PPAB疗效的双向方差分析< 0.05。(B)同窝对照小鼠和Rosa26小鼠的心肌细胞直径均因PAB而增大R899XHigh-PAB。(C)在接受High-PAB治疗的Rosa26 rv中,纤维化面积百分比增加,但在Rosa26中没有增加R899Xrv或在基线或与高pab。*P与对照组相比< 0.05。(D)在RV中Bmpr2突变表达的情况下,高pab导致RV扩张,而高pab窝仔对照组的肥厚反应导致RV扩张减少的不显著趋势,P= 0.05。每组N = 4。左心室;LVIDd =舒张期左心室内径;RVIDd =舒张期右心室内径;S =隔膜。
图4。
图4。
Bmpr2突变在右心室(RV)低压(25 - 30mmhg)和高压(35 - 40mmhg)肺动脉带(PAB)的血流动力学影响。在活的有机体内比较了三种情况下的血流动力学:无负荷应激(CON),右心室收缩压(RVSP) 25 - 30毫米汞柱,无论是低pab还是转基因激活的Rosa26R899X对照组小鼠或Rosa26小鼠的RVSP为35 ~ 40 mm HgR899X接受高pab的小鼠。在低压力(RVSP 25-30 mm Hg)和高压力(RVSP 35-40 mm Hg)下,PAB提高了预负荷调节的最大功率,其中RV中突变Bmpr2表达的存在显著影响和相互作用。 PPAB、转基因和两者相互作用的双向方差分析< 0.05。两组PAB患者的收缩性指数均有下降。在转基因动物中,高pab显著增加RV舒张末期压(*P< 0.05),在同窝对照组小鼠中未见。CON代表无PAB的同窝对照小鼠。每组3 ~ 7人。
图5。
图5。
右心室(RV)油红O染色,Bmpr2突变和不突变表达。两种Rosa26的rv中脂质堆积的显示R899X突变Bmpr2在RV中表达的小鼠(底部两个面板).转基因激活6周。两窝仔对照(左上角)及伴低肺动脉带(PAB)的窝仔对照(右上角)没有显示脂滴。转基因动物的脂质在心肌细胞内得到证实。脂质为红色。40倍放大显示。
图6。
图6。
Bmpr2突变表达小鼠右心室(RV)和同窝对照小鼠右心室(CON)总脂质、磷脂、甘油三酯和胆固醇含量。转基因激活6周。质谱测定的总脂含量显著增加(*P< 0.05)。进一步分析表明,Rosa26细胞内脂质甘油三酯显著升高R899X与对照组小鼠相比(P< 0.05)。膜磷脂在两组间无差异。每组N = 6。
图7。
图7。
丝氨酸棕榈酰转移酶1 (SPT1)和右心室(RV)神经酰胺的表达。我们在Rosa26的RV中对SPT1进行免疫组化R899X采用光度法对小鼠和同窝对照小鼠进行定性和半定量分析。我们在Rosa26中发现了SPT1和神经酰胺升高的证据R899XRV与同窝对照小鼠比较(*P< 0.05)。
图8。
图8。
肺动脉高压(PAH)或扩张型心肌病(DCM)患者或健康对照者右心室活检基因表达分析(一个)多环芳烃患者与健康对照组差异调控基因的层次聚类显示,差异主要由代谢相关基因主导,此外还有一些应激和发育基因。DCM样本在多环芳烃患者和健康对照组之间表现为中间表达。(B发育通路的改变包括Wnt、Notch和Tgfb通路的上调。为B- - - - - -D开放的圆代表健康对照受试者的平均值;灰色的圆圈扩张型心肌病;而且黑色的圆圈多环芳烃。误差条是SEM。(C代谢基因表达的变化提示三羧酸循环的抑制和糖酵解的增加。(D)基因表达的变化也表明脂质代谢产生的能量减少。每个条件N = 2个样本。TGF =转化生长因子。
图9。
图9。
人特发性扩张型心肌病右心室(RV)和两个人遗传性肺动脉高压(HPAH)右心室的油红O染色与特发性扩张型心肌病样本相比,遗传性多环芳烃RVs显著增强脂质染色。
图10。
图10。
二甲双胍对Rosa26右心室脂质沉积的影响R899X小鼠和车辆喂养的对照小鼠。Rosa26R899X小鼠被喂食含有强力霉素和二甲双胍的西方饮食6周。Rosa26的RV中可见广泛的脂质沉积R899X老鼠(一个);然而,二甲双胍大大减少脂质沉积(B而且C, *P与Rosa26相比< 0.05;每组N = 8-10)。在C,图像转换如图E2所示,将中至强烈的红色染色量化为总面积的百分比。表中D包括以下结果在活的有机体内血流动力学测量。没有统计学意义上的比较。Met =二甲双胍;右心室舒张末期压。

评论

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