缺氧诱导因子-1α及其靶基因在新生儿缺氧性肺动脉高压发病机制中的作用探讨

缺氧诱导因子-1α及其靶基因在新生儿缺氧性肺动脉高压发病机制中的作用探讨

论文摘要

研究背景:新生儿缺氧性肺动脉高压(Hypoxia-induced pulmonary hypertension,HPH)是指新生儿出生后因各种缺氧性疾病所致的新生儿肺血管痉挛,肺循环阻力增高,最终肺动脉压升高。如果缺氧严重,患儿的肺动脉压超过体循环动脉压,引起心房及(或)动脉导管水平血液的右向左分流,临床上出现严重紫绀、低氧血症,则发展为新生儿持续肺动脉高压(persistent pulmonary hypertension of the newborn,PPHN)。新生儿HPH在临床上并不少见,其具有与成人及年长儿童不同的特点,起病急,进展快,病情危重,但积极治疗可逆转。由于其临床表现不典型,早期诊断困难。超声心动图能快捷、无创、可靠测量肺动脉压力,是一个较好的诊断方法。但国内在新生儿未普遍开展。目前有关新生儿HPH的发病机制不清,研究认为缺氧所致肺微小动脉内皮损伤,引起血管收缩因子内皮素-1(endothelin-1,ET-1)和舒张因子一氧化氮(nitricoxide,NO)之间的平衡失调,肺血管收缩,肺动脉高压发生。但针对ET-1和NO的特异有效治疗方法在新生儿受限,目前只能对症,效果欠佳。在成人HPH的研究中发现缺氧诱导因子-1α(hypoxia inducible factor-1 alpha,HIF-1α)在转录水平参与了ET-1和诱导型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase,iNOS)的基因表达调控,从而参与了肺动脉高压的形成机制。但在新生儿HPH的发病机制中ET-1及NO是否是通过HIF-1α激活ET-1和iNOS的基因而起作用仍不清楚。如果能发现HIF-1α和新生儿HPH的关系,从HIF-1α着手研究新的治疗方法,可能会有意义。新生儿HPH易使右心室功能受累,早期无特征性表现,待发现时救治困难。超声心动图是较好的评价早期心功能障碍的无创检查方法,常规超声检查方法在新生儿有局限性,新的超声检测方法中Tei指数被认为是评价心室整体功能有价值的指标,组织多普勒成像(tissue Doppler imaging,TDI)技术可以分别测定右心室收缩和舒张功能。但国内外对超声在评价HPH新生儿右心室功能方面的作用研究较少。如果用新的超声诊断方法能及早发现HPH新生儿右心室功能障碍,则有利于临床早期治疗,改善预后。目的:1.采用超声心动图动态监测缺氧新生儿肺动脉收缩压(pulmonary arterialsystolic pressure,PASP)的变化情况,以便及早诊治新生儿HPH。2.通过了解HPH新生儿血清HIF-1α、ET-1、iNOS水平及其mRNA及蛋白质在HPH新生儿肺组织中的表达,探讨HIF-1α及其靶基因和新生儿HPH的关系,从而推断其在发病机制中的作用,为进一步探讨新的治疗方法提供参考。3.通过比较常规超声方法、右心室Tei指数及TDI技术相关指标在评价HPH新生儿右心室功能早期变化中的作用,以期尽早发现反映HPH新生儿右心室功能损害的早期敏感指标,以便早期诊治,改善预后。方法:选取2006年6月至2008年7月在新疆医科大学第一附属医院新生儿科病房住院的足月新生儿共97例。其中病例组(HPH组)75例,对照组22例。根据肺动脉高压的程度将病例组分为三个亚组,其中轻度组29例(40mmHg≤PASP<50mmHg),中度组25例(50mmHg≤PASP<70mmHg),重度组21例(PASP≥70mmHg)。1.全部新生儿于生后第1、3、7d进行超声心动图测定PASP、ELASA法测定其血清HIF-1α、ET-1、iNOS浓度、左侧桡动脉血作血气分析。比较各组各时间点新生儿血清HIF-1α、iNOS、ET-1水平的差异,以及和肺动脉压力及血气分析指标的关系。2.用半定量逆转录-聚合酶链反应(reverse transcriptase-polymerase chainreaction,RT-PCR)及western blotting方法检测因HPH死亡新生儿5例及其他原因(非心肺疾病)死亡新生儿4例(9例均经家属同意)肺组织中HIF-1α、ET-1、iNOS mRNA及蛋白质的表达,比较其在HPH及非HPH死亡新生儿肺组织表达的异同。3.对上述97例新生儿进行超声心动图测定反映右心室功能的右心室射血分数(right ventricular ejection fraction,RVEF)、三尖瓣E/A值、右心室Tei指数及TDI相关指标,评价各种反映右心室功能超声指标的价值。结果:1.病例组新生儿生后第1d PASP较对照组升高,且和缺氧指征呈负相关。随缺氧症状的改善,PASP下降。其中轻、中度组生后第3d缺氧指征恢复正常,PASP到生后第7d恢复。重度组患儿至生后第7d缺氧指征恢复,而PASP仍高于对照组。2.除轻度HPH组患儿血清iNOS水平外,生后第1d病例组新生儿血清HIF-1α、ET-1、iNOS水平增高,且随PASP增高程度而加重,随缺氧改善及PASP的下降而下降。和缺氧指征呈负相关,和PASP呈正相关。HIF-1α、iNOS的恢复和缺氧指征的恢复同步,比PASP的恢复快。除轻度组外,病例组PASP和ET-1的恢复同步,慢于血清HIF-1α水平和缺氧指征的恢复。三个指标中HIF-1α和PASP及缺氧指征相关系数最大,而iNOS的变化较弱。3.重度HPH死亡患儿肺组织中HIF-1α、ET-1、iNOS的mRNA及蛋白质的表达增强。4.常规超声方法测定HPH患儿右心室功能显示生后1、3、7d重度HPH组患儿右心室收缩、舒张功能减低。5.右心室Tei指数测定结果显示病例组患儿Tei指数较对照组升高(右心室功能下降),与PASP呈正相关。缺氧症状恢复较快,PASP及右心室功能恢复慢。6.TDI技术发现HPH患儿右心室舒张功能较收缩功能更易受累,且恢复较慢。舒缩功能的变化和缺氧及PASP的变化并不完全平行。结论:1.新生儿HPH早期为缺氧引起的肺血管痉挛,及时治疗可恢复,若生后7天肺动脉压仍升高(特别是到了PPHN阶段)则救治困难。B超可及时、方便、准确地诊断新生儿HPH及PPHN。2.缺氧新生儿PASP和血清HIF-1α、ET-1、iNOS水平有关。推测缺氧可使HIF-1α水平增加,引起ET-1及iNOS增加,ET-1与NO平衡失调,肺动脉高压发生。3.重度HPH死亡患儿肺组织中HIF-1α、ET-1、iNOS的mRNA及蛋白质的表达明显增强。进一步提示HIF-1α及其靶基因(ET-1、iNOS)参与了新生儿HPH的发病。4.常规超声心动图仅发现重度HPH患儿右心室功能障碍。右心室Tei指数能敏感地发现轻、中、重度HPH患儿右心室功能障碍。TDI技术比Tei指数的优越性在于其可以多个指标分别判断右心室收缩、舒张功能改变。右心室舒缩功能改变和缺氧及PASP的变化并不完全平行,故不能仅仅依据缺氧症状判断病情,还需要用超声方法监测其肺动脉压力及右心室功能的改变情况,及时诊治。

论文目录

  • 中文摘要
  • Abstract
  • 前言
  • 1. 缺氧性肺动脉高压发病机制研究概述
  • 2. 缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)与缺氧性肺动脉高压
  • 3. 内皮素-1(ET-1)与缺氧性肺动脉高压
  • 4. 诱导型一氧化氮合酶(iNOS)与缺氧性肺动脉高压
  • 5. 超声心动图在诊断新生儿HPH及其右心室功能早期障碍中的意义
  • 第一部分 血清缺氧诱导因子-1α、内皮素-1、诱导型一氧化氮合酶在新生儿缺氧性肺动脉高压发病机制中的意义探讨
  • 1.材料与方法
  • 1.1 研究对象
  • 1.1.1 病例组
  • 1.1.2 对照组
  • 1.2 样本含量的确定
  • 1.3 研究方法
  • 1.3.1 技术路线
  • 1.3.2 主要仪器及试剂
  • 1.3.3 实验方法
  • 1.3.4 质量控制
  • 1.4 统计学方法
  • 2.结果
  • 3.讨论
  • 4.小结
  • 第二部分 缺氧性肺动脉高压新生儿肺组织中HIF-1α、内皮素-1、诱导型一氧化氮合酶mRNA及蛋白质的表达及其意义
  • 1.材料与方法
  • 1.1 实验材料
  • 1.1.1 研究对象
  • 1.1.2 仪器及试剂
  • 1.2 实验方法
  • 1.2.1 病理组织采集
  • 1.2.2 RT-PCR检测肺组织HIF、ET-1、iNOS的mRNA表达
  • 1.2.3 Western blotting方法检测肺组织HIF、ET-1、iNOS的蛋白质表达
  • 1.3 质量控制
  • 1.3.1 病理组织标本收集中的质量控制
  • 1.3.2 RT-PCR检测方法质量控制
  • 1.3.3 Western blotting检测方法质量控制
  • 2.结果
  • 3.讨论
  • 4.小结
  • 第三部分 超声心动图评价缺氧性肺动脉高压新生儿右心室功能早期变化的研究
  • 1.材料与方法
  • 1.1 研究对象
  • 1.2 研究方法
  • 1.2.1 技术路线
  • 1.2.2 主要仪器
  • 1.2.3 超声检测方法
  • 1.2.4 血气分析检测方法
  • 1.2.5 检测指标
  • 1.3 质量控制
  • 1.4 统计学方法
  • 2.结果
  • 3.讨论
  • 4.小结
  • 结论
  • 1.全文总结
  • 2.本研究创新点
  • 3.本研究不足之处
  • 致谢
  • 参考文献
  • 综述一
  • 综述二
  • 攻读博士学位期间发表的学术论文
  • 攻读博士学位期间承担的研究项目
  • 个人简历
  • 导师评阅表
  • 相关论文文献

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