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目的:肺动脉高压(PAH)是一组由不同病因和发病机制引起的以肺血管阻力持续增加为特征的临床综合征。缺氧而致细胞内活性氧(reactive oxygen species,ROS)生成过多、清除不足而引起的氧化应激是多种病理生理变化的基础。ROS通过直接或间接途径调节多种信号通路,最终导致肺血管重构。超氧化物歧化酶(SOD)是抵抗ROS的第一道防线,而锰超氧化物歧化酶(Mn SOD)是细胞线粒体内ROS的主要清除剂。肺血管张力的维持有赖于氧化/抗氧化酶系统的平衡,在PAH的发生及发展过程中具有重要作用。本研究旨在通过建立去势大鼠长期慢性低氧性肺动脉高压模型,探讨17β-雌二醇(E2)和2-甲氧基雌二醇(2ME)对低氧性肺动脉高压大鼠体内氧化应激水平,线粒体锰超氧化物歧化酶(Mn SOD)活性及表达的影响。方法:1模型建立:健康雌性SD大鼠80只,按随机数字表法平均分为8组,分别为假手术组、去势组、假手术+低氧组、去势+低氧组、去势+E2组、去势+低氧+E2组、去势+2ME组、去势+低氧+2ME组。假手术组打开腹腔找到双侧卵巢后不做处理直接还纳缝合;去势组行切除卵巢术;假手术+低氧组行假手术后持续低氧(24h,8周);去势+低氧组切除卵巢后持续低氧;去势+E2组切除卵巢后给予E2(20μg·kg-1·d-1)皮下注射;去势+低氧+E2组切除卵巢后每天给予E2并且持续低氧;去势+2ME组切除卵巢后给予2ME(240μg·kg-1·d-1)皮下注射;去势+低氧+2ME组切除卵巢后每天给予2ME并且持续低氧。连续饲养8周,以建立低氧肺动脉高压模型。2长期低氧大鼠肺动脉压力变化:造模8周后,右心导管法测定大鼠平均肺动脉压(mean pulmonary artery pressure,m PAP),以放血的方式处死大鼠。称量法计算右心室肥大指数(right ventricule hypertrophy index,RVHI),HE染色进行肺小动脉重塑(hypoxic pulmonary artery remodeling,HPSR)观察。3采用醋酸双氧铀和枸橼酸铅双重染色后,透射电镜下观察肺组织各类细胞内的超微结构变化。4采用Fenton反应及Griess显色原理测定血清ROS水平。5采用黄嘌呤氧化酶法检测血清中SOD、Cu/Zn SOD、Mn SOD水平。6采用反转录PCR法检测肺组织中Mn SOD m RNA水平。7采用Western blot印迹检测肺组织中Mn SOD蛋白质的表达。结果:1大鼠的一般状况:低氧条件下的各组大鼠随着低氧时间的延长,毛色晦暗、虹膜暗红、呼吸急促、食水量减少,活动度逐渐减少,最终以静卧为主,低氧8周过程中未出现死亡。与假手术组相比较,假手术+低氧组和去势+低氧组大鼠体重增长明显缓慢;去势+低氧+E2组和去势+低氧+2ME组体重增长速度减缓;去势组、去势+E2组和去势+2ME组体重增长速度无明显变化。2各组大鼠肺动脉压力及RVHI变化:假手术+低氧组、去势+低氧组大鼠肺小动脉管壁增厚管腔变窄明显,m PAP、RVHI均显著高于假手术组;去势+低氧+E2组、去势+低氧+2ME组大鼠上述形态学改变相对较轻,m PAP仍显著高于假手术组,且两组之间差异无统计学意义,而RVHI则与假手术组差异无统计学意义,且两组之间差异无统计学意义。3各组大鼠肺小血管形态学变化:光镜下,假手术组大鼠肺小动脉内皮细胞呈扁平连续,细胞分布均匀,大小、厚薄较一致,无内皮细胞水肿坏死,肺小动脉管壁结构正常、管腔大。假手术+低氧组大鼠肺小动脉管壁明显增厚、结构紊乱,红染部分明显增厚,中膜平滑肌细胞(SMC)增多,中膜(PAMT)增厚,管腔变窄,部分出现塌陷;假手术+低氧组更为显著;去势+低氧+E2组和去势+低氧+2ME组肺小动脉管壁结构介于假手术组与低氧组之间;去势组、去势+E2组和去势+2ME组大鼠肺小动脉管壁结构大致正常。4各组大鼠肺组织超微结构变化:透射电镜下,假手术组大鼠Ⅱ型肺泡上皮细胞可见较多的微绒毛,未见脱落,板层小体未见断裂;线粒体数目较多,轻微肿胀,未见嵴断裂和消失;假手术+低氧组大鼠Ⅱ型肺泡上皮细胞肿胀,表面微绒毛脱落,明显减少,排列欠整齐,板层小体重度减少,可见断裂,线粒体肿胀,可见大部分嵴断裂及膜融合消失,模糊不清,细胞核固缩;去势+低氧组大鼠表面微绒毛脱落,显著减少,板层小体显著减少,可见断裂,脱颗粒出现空泡,线粒体肿胀明显,数目明显减少,可见嵴断裂和膜融合消失;去势+低氧+E2组和去势+低氧+2ME组大鼠Ⅱ型肺泡上皮细胞肿胀,表面微绒毛脱落,中度减少,排列欠整齐,板层小体中度减少,可见断裂,线粒体肿胀,可见嵴断裂和膜融合消失,以及髓样化;去势组、去势+E2组和去势+2ME组大鼠可见轻度超微结构改变,大致正常。5各组大鼠血清SOD、Cu/Zn SOD、Mn SOD活性变化:与假手术组相比,去势组、假手术+低氧组和去势+低氧组大鼠SOD活性明显降低,降低幅度逐组递增,去势+低氧组最为显著;去势+低氧+E2组和去势+低氧+2ME组大鼠SOD活性降低;去势+E2组和去势+2ME组大鼠SOD活性变化不明显。Mn SOD变化趋势同前。各组间Cu/Zn SOD活性差异无统计学意义。6各组大鼠血清ROS水平:与假手术组相比,假手术+低氧组、去势+低氧组ROS水平明显升高;去势+低氧+E2和去势+低氧+2ME组ROS水平升高,升高幅度不及假手术+低氧组、去势+低氧组组;去势组、去势+E2组和去势+2ME组ROS水平无明显变化。7各组大鼠肺组织中Mn SOD蛋白和m RNA表达:去势组、假手术+低氧组、去势+低氧组、去势+低氧+E2组、去势+低氧+2ME组表达水平均显著低于假手术组,且去势+低氧+E2组相较于去势+低氧+2ME组降低明显,去势+E2组、去势+2ME组变化不明显。结论:1长期持续低氧环境下,大鼠血清中ROS水平明显增高,血清中SOD、Cu/Zn SOD活性明显降低,大鼠肺组织中Mn SOD蛋白和m RNA表达水平明显降低。2去势组大鼠血清中ROS水平增高,SOD、Cu/Zn SOD活性降低,肺组织中Mn SOD蛋白和m RNA表达均降低。3与假手术+低氧组和去势组大鼠相比,低氧环境下的去势大鼠ROS水平显著增高,血清中SOD、Cu/Zn SOD活性显著降低,肺组织中Mn SOD蛋白和m RNA表达显著降低。4 17-β雌二醇和2-甲氧基雌二醇均可抑制ROS水平,增加Mn SOD的活性及表达,从而有益于维持氧化/抗氧化平衡,减轻氧化应激水平,缓解肺动脉高压。且2ME在增加Mn SOD表达上较E2显著,但对ROS水平的影响相差不大。