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目的: 检测慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease , COPD)患者肺动脉平滑肌细胞(pulmonary artery smooth muscle cells, PASMCs)自噬水平与肺血管重塑的相关性;通过建立COPD大鼠模型,以原代COPD大鼠PASMCs为研究对象,以自噬调控剂为工具药,在细胞、分子水平探讨脂多糖(lipopolysaccharide, LPS )诱导下 PASMCs 自噬对细胞凋亡的影响。 方法: 第一部分:PASMCs自噬与COPD肺血管重塑的关系。以COPD患者肺组织为研究对象,并设立对照组,共纳入 20 例。对照组(A 组,10 例):肺功能正常肺癌患者的癌旁非浸润肺组织;COPD 组(B 组,10 例):符合COPD诊断合并肺癌患者的癌旁非浸润肺组织。 检测指标: (1).免疫组化法检测PASMCs中LC3-II和Beclin-1的表达量; (2).三联染色后分析肺血管重塑指标:测定并计算直径0.3~1mm的肺小动脉血管壁厚度与血管外径比(WT%)、血管壁面积与血管总面积比(WA%); (3).相关分析法分析自噬标志基因表达量与肺血管重塑指标(WT%、WA%)的相关性。第二部分:PASMCs自噬对凋亡的影响:(1)组织块贴壁法分离、培养原代 COPD 大鼠远端 PASMCs,选用第 4~5 代细胞作为实验用细胞。(2)以自噬抑制剂( 3-MA )、诱导剂(Rapamycin,RA)为工具药,在细胞、分子水平探讨脂多糖诱导下PASMCs 自噬与凋亡的关系;实验分组:①对照组、②LPS 组、③3-MA+LPS组、④Rapamycin+LPS组、⑤3-MA组、⑥Rapamycin组。以上每组做 4 个复孔,重复实验 2 次。各组分别于培养 48h后,收集细胞或细胞培养上清液测定以下指标。 (3)western blot 法检测 PASMCs自噬标记蛋白 LC3-II、Beclin-1和凋亡标记蛋白 caspase-3、tnf-α的蛋白表达量; (4).相关分析法分析自噬与凋亡的关系。 结果:第一部分: 1.免疫组化结果显示:与对照组相比,COPD组 PASMCs自噬标记蛋白 LC3-II、Beclin-1 的表达量显著升高,且两组之间差异有统计学意义(P<0.05); 2. 与对照组相比,COPD组 PASMCs肌化型肺小动脉血管壁厚度与血管外径比(WT%)、血管壁面积与血管总面积比(WA%)明显升高,两组间差异均有统计学意义(P<0.05)。 3.自噬标记蛋白 LC3-II、Beclin-1 的表达量与肺血管重塑指标 WT%、WA%进行相关分析,两两比较呈正相关关系,且均具有统计学意义(P<0.01)。第二部分: (1)与对照组比较,LPS 组自噬标记蛋白 LC3-II、Beclin-1 的表达量明显上升(P<0.05);凋亡标记蛋白 caspase-3、tnf-α 表达量下降,但 P>0.05。 (2)与 LPS 组比较, Rapamycin+LPS 组自噬标记蛋白 LC3-II、Beclin-1 表达量升高(P<0.05 ) ,凋亡标记蛋白 caspase-3、tnf-α 表达量下降,但 P>0.05; (3)3-MA+LPS 组与LPS组比较,自噬标记蛋白LC3-II、Beclin-1表达量下降,且 P<0.05;凋亡标记蛋白 caspase-3、tnf-α 的表达水平升高,但 P>0.05,经相关统计学方法分析,自噬标记蛋白与凋亡标记蛋白的表达无明显相关性,二者之间的关系不具统计学意义(P>0.05)。 结论: 1.COPD 患者 PASMCs 自噬水平上调,且与肺血管重塑程度(WT%、WA%)呈正相关,提示 PASMCs 自噬可能参与调控COPD的肺血管重塑。 2.LPS诱导下 COPD大鼠原代肺动脉平滑肌细胞自噬水平上调,但未发现有统计学意义的细胞调亡改变,自噬与凋亡之相的相互影响尚需进一步研究探讨。