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项目名称： 人类冠脉旁路移植血管及心肺循环中内皮细胞平滑肌功能与相互作用
推荐单位： 香港特别行政区
项目简介： 本项目属基础医学综合交叉学科，获香港特区研资局多项资助。包括主研究员于1989年独立开始的前期研究在共长达15年以上时间中系统研究了冠脉旁路移植术移植血管及心肺微循环中与内皮-平滑肌有关的基础血管生物学包括血管药理，生理，病理学及临床应用有关问题。对这些人或动物血管内皮平滑肌功能在世界上作出了一系列首次发现包括：非一氧化氮(NO)非前列环素内皮源超极化(NNONPGH)的存在及NO有关特性；研究NNONPGH的先决条件；urocortin，肾上腺素能,VEGF等受体亚型；细胞外钾离子增多致NNONPGH减少及机制以及镁离子等对此的作用；缺氧或高钾停搏液/器官保存液削弱心肺循环中NNONPGH功能并可经药理学预防；预调节可避免冠状微循环中NNONPGH功能减弱。并首次系统研究了多种血管舒张剂抑制人类动脉痉挛的作用；研制了可保存术中血管内皮功能的抗痉挛溶液，成为国际常用方法之一。这些发现在基础生物学中加深了对人类管道血管及心肺微循环中内皮-平滑肌作用机制的理解；为长期以来内皮细胞功能受高钾心停跳液/器官保存液影响的机理研究的突破性进展。这些基础医学生物学发现对临床医学有直接应用价值，对提高全世界范围内心脏手术效果，减少并发症及将来的进展有重大影响。上述发现已被国际学术界公认和广泛引用。我们在SCI收录的国际期刊上发表了208 篇论文/会议报告，国际引用2,306次。我们香港中文大学心脏外科研究室是目前世界上研究与心脏手术有关的血管生物学的最完善的研究实验室。本项目的5位推荐专家均为医学/生物学有关专业的国内及国际著名专家， 并均为中国科学院/工程院院士。外籍推荐专家中，诺贝尔生理医学奖得主依格纳若教授评价 :"何教授首次证实了NNONPGH存在于人类导管动脉中...是冠脉外科中应用的动静脉生理学药理学研究的国际先驱"; 美国胸外科年刊主编爱德蒙兹："我提名何国伟教授获中国国家自然科学奖一等奖不仅是基于他的科学成果...而且是基于其工作对于处理全世界范围流行的冠心病的重要性"。
主要发现点： 我们于世界上首次发现:
1.用于冠脉旁路移植(搭桥)术的人类管道动脉可依其生物学特性分为I，II，III型。II及III型较I型易发生痉挛而I型内皮功能较好。这是迄今为止国际上已被广泛接受的冠脉移植血管的唯一分类并解释了I型移植动脉通畅率较高的原因，有重大临床意义。在有的科学文献中，这一分类被引用为Hes Classification。目前国际上冠脉移植血管的临床选择及对比研究常根据这一分类法;
2.用于冠脉移植术的人类管道动脉末端对血管收缩剂具有高反应性，易发生痉挛。基于此，我向全世界心脏外科医生提出作搭桥术时，不应使用此末端血管及其分叉，以避免由此引起的死亡率及并发症。这一发现已在国际上临床搭桥术中广泛应用，并作为经典载入国际权威Sabiston心胸外科教科书, 有重大临床意义;
3. 细胞外钾离子增多可致非一氧化氮(NO)非前列环素内皮源超极化(NNONPGH)减少及机制以及镁离子等对此的作用；
4. 缺氧或高钾停搏液/器官保存液削弱心肺循环中NNONPGH功能并可通过药理学预防；
5. 通过缺氧或药物预调节可避免冠状微循环中NNONPGH功能减弱.
我们并于世界上首次:
6.系统研究了多种临床/临床前期血管舒张剂对抑制冠脉移植术后动脉痉挛的作用，为国际上此领域最系统的药理学研究；
7.研制了可保存移植术中桡动脉等血管内皮功能的抗痉溶液。已成为国内及国际（美, 加, 英等国）心外科医生常用方法之一, 并用于心内科及神经科作心脑血管造影及支架时;
8.测定人内乳及桡动脉等血管一系列受体的功能（urocortin,肾上腺素能受体、VEGF, 血管加压素，血管紧张素，血栓素, 内皮素)或其亚型;
9.证实NNONPGH存在于人类冠脉及体循环血管并起作用;
10.证实基础或刺激后NO和NNONPGH于人内乳动脉明显超过通畅率较低的大隐静脉或桡动脉；
11.以同步记录细胞电生理和机械变化证实NNONPGH在心肺微循环中起重要作用;
12.证实在人类血管和动物心肺循环中，研究"真正的" NNONPGH不仅需PGI2和NO的抑制剂，且需 NO清除剂存在。
主要完成人： 1. 何国伟教授
本人是本项目的唯一主研究员和主要完成人， 因而在整个项目中包括基金申请, 实验设计, 指导实验进行, 资料分析, 论著写作, 以及发表的过程中起主要作用。 本人是本项目所产生的多数论著的第一作者和近全部论著的负责(通讯)作者。 当我的学生们或研究助手作为第一作者时, 本人是资深负责(通讯)作者。
10篇代表性论文： 1. Contractility of the human internal mammary artery at the distal section increases toward the end - emphasis on not using the end of the internal mammary artery for grafting. HE GW. Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery 106 (3): 406-411 SEP 1993
2. Comparison among arterial grafts and coronary-artery - an attempt at functional classification. HE GW, YANG CQ Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery 109 (4): 707-715 APR 1995
3. Hyperkalemia alters EDHF-mediated hyperpolarization and relaxation in coronary arteries. He GW, Yang CQ, Graier WF, Yang JA. American Journal of Physiology 271 (Heart Circ. Physiol. 40):H760-H767
4. Verapamil plus nitroglycerin solution maximally preserves endothelial function of the radial artery: Comparison with papaverine solution. He GW. Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery 115 (6): 1321-1327 JUN 1998
5. Use of verapamil and nitroglycerin solution in preparation of radial artery for coronary grafting. He GW, Yang CQ. Annals of Thoracic Surgery 61 (2): 610-614 FEB 1996.
6. Endothelium-dependent hyperpolarization and relaxation resistance to N-G-nitro-L-arginine and indomethacin in coronary circulation. Ge ZD, Zhang XH, Fung PCW, He GW. Cardiovascular Research 46 (3): 547-556 JUN 2000
7. Difference in endothelium-derived hyperpolarizing factor-mediated hyperpolarization and nitric oxide release between human internal mammary artery and saphenous vein. Liu ZG, Ge ZD, He GW. Circulation 102 (19): III296-301, NOV 2000
8. Comparison of University of Wisconsin and St. Thomas Hospital solutions on endothelium-derived hyperpolarizing factor-mediated function in coronary micro-arteries. Ge ZD，He GW Trnasplantation 70 (1): 22-31 JUL 15 2000
9. Comparison of nitric oxide release and endothelium-derived hyperpolarizing factor-mediated hyperpolarization between human radial and internal mammary arteries. He GW, Liu ZG Circulation 104 (12): I344-I349 SEP 18 2001
10. Urocortin-induced relaxation in the human internal mammary artery. Chen ZW, Huang Y, Yang Q, Li XW, Wei W, He GW. Cardiovascular Research 65 (4): 913-920 MAR 1 2005
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