[00138414]高原鼠兔肺血管收缩反应钝化的气体分子基础与iNOS表达调控研究

1、研究内容 基于课题组前期研究结果,本项目拟重点研究高原鼠兔肺组织iNOS 的调控和NO、H2S 对高原鼠兔肺循环的调节方式,主要包括以下研究内容： ①肺组织原代培养细胞中iNOS 对HIF-1α 敲除与过表达的响应; ②不同海拔高原鼠兔肺组织内源性NO 与H2S 水平消长或平行变化趋势; ③高原鼠兔肺组织转录组测序,Unigene、GO 分析及Pathway 富集性分析。 2、技术指标 ①iNOS 对 HIF-1α 的响应方式; ②高原鼠兔肺组织中 NO 与 H2S 在低氧条件下的消长或平行关系; ③完成转录组测序数据的拼接、注释及 GO 分析等; ④在学术期刊发表论文 2-3 篇,其中 SCI 收录 2 篇; ⑤培养研究生 2 名。 3、项目研究结论（研究结果） ①高原鼠兔肺组织iNOS 表达系非HIF-1α 依赖的,或者HIF-1α 抑制高原鼠兔肺组织iNOS 表达。 ②随着低氧胁迫程度增强,高原鼠兔内源性NO 水平下降,而H2S 水平呈上升趋势,NO 与H2S 呈消长关系。 ③与PCK 相比,在P5K1W 和P5K4W 中共同上调的基因有866 个,共同下调的基因位8364 个,富集趋势显著。 ④上调与下调基因中,部分基因与肺血管动脉压调节密切相关,分别被富集到Regulation of actin cytoskeleton、Sphingolipid signaling pathway、cGMP-PKG signaling pathway、PI3K-Akt signaling pathway 等通路中。 4、创新点 ①阐明高原鼠兔肺组织中NO 合成关键酶--iNOS 和eNOS 在不同氧分压条件下的表达模式; ②首次对高原鼠兔内源性H2S 水平进行测定,明确了高原鼠兔内源性NO和H2S 含量的消长关系; ③开展并完成高原鼠兔肺组织RNA-Seq 与分析工作; ④筛选到一批与高原鼠兔肺组织低氧适应相关的目标基因,并将其富集到相关通路上,为揭示目的基因在高原鼠兔低氧适应中的作用奠定了坚实基础。 5、项目实施中取得的成效 依托项目,课题组明确了高原鼠兔内源性NO 和H2S 两种气体分子的含量关系,并分别从候选基因和转录组层面对高原鼠兔肺组织低氧适应的机制进行了研究。项目筛选到一批差异表达基因并对其进行通路富集性分析,为后续高原鼠兔低氧适应研究奠定了坚实基础。 ①项目已发表相关学术论文5 篇,包括SCI 论文2 篇、中文核心2 篇;接受中文核心论文1 篇;撰写英文论文1 篇; ②在项目实施过程中培养硕士研究生2 名。 6、存在的问题 本研究发现H2S 随氧分压降低而呈上升趋势,但氧分压降低时大部分与血管舒缩相关的基因表现为下调。因此,在后续工作中, ①模拟低氧刺激并经由注射CBS、CSE 和3-MST 的拮抗剂,将有助于系统理解高原鼠兔bHPV 的气体分子基础; ②通过RNAi 的方式敲低低氧调控的核心转录因子EPAS1 的表达,研究下游基因的响应,对进一步验证相关基因在高原鼠兔低氧适应中的作用及其方式具有重要意义; ③在RNA-Seq 时设置低氧敏感实验动物组,缩小目标基因的范围。