活性氧(reactive oxygen species,ROS)是体内含氧单电子还原产物的总称,参与调动钙通路以及血管收缩和重塑相关的细胞内信号转导过程。业已明确,在肺动脉血管中,ROS主要是由NADPH氧化酶(NADPH oxidase,Nox)产生的。肺高压(Pulmonary hypertension,PH)表现为肺血管功能性收缩异常和器质性血管腔管道狭窄。现研究表明,肺动脉平滑肌细胞(pulmonary aterial smooth muscle cells,PASMCs)胞浆Ca2+浓度([Ca2+]i)变化与PH形成密不可分,并且钙信号和活性氧信号通路又相互作用。在慢性低氧(Chronic Hypoxemia,CH)、野百合碱(monocrotaline,MCT)和结扎羊羔动脉导管所引起的PH肺动脉(pulmonary ateries,PAs)上,可表现ROS基础水平增加,以及血管内源性血管收缩剂均能引起ROS显著增加。此外,PH患者也表现出氧化应激现象,如脂质过氧化和DNA氧化增加,以及抗氧化酶减少等。本研究通过建立CH和MCT肺高压模型,运用Nox非特异性和特异性抑制剂后,比较三种激动剂收缩肺动脉效应,确定哪种激动剂和Nox亚型在哪种PH模型中起作用,并且在PASMCs中验证激动剂诱导ROS的增加可被Nox抑制剂降低,为PH发病机制研究提供新的理论依据。目的:观察CH及MCT的大鼠PAs上激动剂(5-HT、Ang II和ET-1)收缩效果,并使用不同Nox抑制剂作用观察其对血管收缩剂收缩的影响,确定PH发病机制过程中主要参与的激动剂和Nox亚型。方法:SD大鼠分别采用MCT一次性腹腔注射(50 mg/kg)和CH两种方式诱导PH的发生,采用:(1)血流动力学法,测定大鼠肺动脉收缩压(pulmonary aterial systolic pressure,PASP)、右心室重量指数(right ventricular mass index,RVMI);(2)血管环张力检测方法,在正常(control,CON)及CH和MCT大鼠PAs上,运用不同Nox抑制剂后观察其对5-HT、Ang II和ET-1引起PAs收缩效应。(3)DCFH-DA法测pasmcs中ros产量,观察加入nox抑制剂后对5-ht诱导的con大鼠pasmcs内ros升高的影响。结果:1.与con组相比,ph模型大鼠的pasp及对应的rvmi均显著增高,提示模型制备成功;2.nox抑制剂对5-ht、angii和et-1诱导的con大鼠pas收缩反应的影响。(1)两种nox非特异性抑制剂(apo和dpi)均可降低5-ht诱导的pas收缩反应,其最大收缩率降低,ec50升高,提示nox参与该反应过程;三种特异性nox抑制作用后,5-ht诱导的pas收缩反应均降低,其抑制作用为特异性nox1抑制剂(ml171)>nox2抑制剂(gp91ds-tat)>nox1/4抑制剂(gkt137831),提示nox1、nox2和nox4亚型均参与5-ht诱导的收缩反应过程,nox1亚型在该反应中起着重要作用。(2)apo和dpi均可降低angii诱导的pas收缩反应,其最大收缩率降低,ec50升高,提示nox参与该反应过程;ml171和gp91ds-tat作用后,angii诱导的pas收缩反应均降低,gp91ds-tat与ml171抑制作用相当,而gkt137831对其没有明显的抑制作用,提示nox1和nox2亚型参与angii诱导的收缩反应,nox1和nox2亚型在该反应中起着重要的作用,而nox4亚型不参与该反应过程。(3)在et-1引起的pas收缩反应中,只有apo和ml171对其有抑制作用,但抑制效果不明显。提示nox1亚型参与et-1引起的收缩反应,而nox2和nox4亚型可能没有参与该反应过程。3.nox抑制剂对5-ht诱导的两种ph模型大鼠pas收缩反应的作用。与con组相比,(1)在两种ph模型(ch和mct)中,5-ht诱导的pas收缩反应均升高,提示在ph中,5-ht呈高反应性;(2)在ch组中,apo可降低5-ht诱导的pas收缩反应,三种nox特异性抑制剂均可降低5-ht诱导的pas收缩反应,其抑制作用与在con组中相同,即ml171>gp91ds-tat>gkt137831,提示三种nox亚型均参与ch组中5-ht的高反应性过程,nox1亚型在该过程中起到主要作用。(3)在mct组中,apo降低5-ht诱导的pas收缩反应,三种nox特异性抑制剂均可降低5-ht诱导的pas收缩反应,与con组不同的是,三种特异性抑制剂的抑制作用相似,但比ch组5-ht抑制作用小,提示三种nox亚型均部分参与mct组中5-ht的高反应性过程。4.nox非特异性抑制剂对5-ht引起con大鼠pasmcs释放ros的影响。在CON大鼠PASMCs中,5-HT可引起的ROS增多,APO作用后,胞内ROS的生成明显减少,提示Nox参与5-HT引起的ROS生成增多过程。结论:1.在CON大鼠中,Nox参与5-HT、Ang II和ET-1引起的PAs收缩反应;三种Nox亚型均参与5-HT诱导的收缩反应过程,且Nox1亚型在该反应中起着重要作用;Nox1和Nox2亚型均参与Ang II诱导的收缩反应过程,且作用相当。2.在两种PH模型中,5-HT引起的PAs收缩均呈高反应;在CH组中,Nox1在5-HT的高反应过程中起主要作用;而在MCT组中,三种Nox亚型均部分参与MCT组中5-HT的高反应性过程。3.Nox参与5-HT引起的ROS生成增多过程。4.本研究结果可为PH发病机制的阐明及PH的防治提供新思路。