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項目名稱： 人類冠脈旁路移植血管及心肺循環中內皮細胞平滑肌功能與相互作用
推薦單位： 香港特別行政區
項目簡介： 本項目屬基礎醫學綜合交叉學科，獲香港特區研資局多項資助。包括主研究員于1989年獨立開始的前期研究在共長達15年以上時間中系統研究了冠脈旁路移植術移植血管及心肺微循環中與內皮-平滑肌有關的基礎血管生物學包括血管藥理，生理，病理學及臨床應用有關問題。對這些人或動物血管內皮平滑肌功能在世界上作出了一系列首次發現包括：非一氧化氮(NO)非前列環素內皮源超極化(NNONPGH)的存在及NO有關特性；研究NNONPGH的先決條件；urocortin，腎上腺素能,VEGF等受體亞型；細胞外鉀離子增多致NNONPGH減少及機制以及鎂離子等對此的作用；缺氧或高鉀停搏液/器官保存液削弱心肺循環中NNONPGH功能并可經藥理學預防；預調節可避免冠狀微循環中NNONPGH功能減弱。并首次系統研究了多種血管舒張劑抑制人類動脈痙攣的作用；研制了可保存術中血管內皮功能的抗痙攣溶液，成為國際常用方法之一。這些發現在基礎生物學中加深了對人類管道血管及心肺微循環中內皮-平滑肌作用機制的理解；為長期以來內皮細胞功能受高鉀心停跳液/器官保存液影響的機理研究的突破性進展。這些基礎醫學生物學發現對臨床醫學有直接應用價值，對提高全世界范圍內心臟手術效果，減少并發癥及將來的進展有重大影響。上述發現已被國際學術界公認和廣泛引用。我們在SCI收錄的國際期刊上發表了208 篇論文/會議報告，國際引用2,306次。我們香港中文大學心臟外科研究室是目前世界上研究與心臟手術有關的血管生物學的最完善的研究實驗室。本項目的5位推薦專家均為醫學/生物學有關專業的國內及國際著名專家， 并均為中國科學院/工程院院士。外籍推薦專家中，諾貝爾生理醫學獎得主依格納若教授評價 :"何教授首次證實了NNONPGH存在于人類導管動脈中...是冠脈外科中應用的動靜脈生理學藥理學研究的國際先驅"; 美國胸外科年刊主編愛德蒙茲："我提名何國偉教授獲中國國家自然科學獎一等獎不僅是基于他的科學成果...而且是基于其工作對于處理全世界范圍流行的冠心病的重要性"。
主要發現點： 我們于世界上首次發現:
1.用于冠脈旁路移植(搭橋)術的人類管道動脈可依其生物學特性分為I，II，III型。II及III型較I型易發生痙攣而I型內皮功能較好。這是迄今為止國際上已被廣泛接受的冠脈移植血管的唯一分類并解釋了I型移植動脈通暢率較高的原因，有重大臨床意義。在有的科學文獻中，這一分類被引用為Hes Classification。目前國際上冠脈移植血管的臨床選擇及對比研究常根據這一分類法;
2.用于冠脈移植術的人類管道動脈末端對血管收縮劑具有高反應性，易發生痙攣。基于此，我向全世界心臟外科醫生提出作搭橋術時，不應使用此末端血管及其分叉，以避免由此引起的死亡率及并發癥。這一發現已在國際上臨床搭橋術中廣泛應用，并作為經典載入國際權威Sabiston心胸外科教科書, 有重大臨床意義;
3. 細胞外鉀離子增多可致非一氧化氮(NO)非前列環素內皮源超極化(NNONPGH)減少及機制以及鎂離子等對此的作用；
4. 缺氧或高鉀停搏液/器官保存液削弱心肺循環中NNONPGH功能并可通過藥理學預防；
5. 通過缺氧或藥物預調節可避免冠狀微循環中NNONPGH功能減弱.
我們并于世界上首次:
6.系統研究了多種臨床/臨床前期血管舒張劑對抑制冠脈移植術后動脈痙攣的作用，為國際上此領域最系統的藥理學研究；
7.研制了可保存移植術中橈動脈等血管內皮功能的抗痙溶液。已成為國內及國際（美, 加, 英等國）心外科醫生常用方法之一, 并用于心內科及神經科作心腦血管造影及支架時;
8.測定人內乳及橈動脈等血管一系列受體的功能（urocortin,腎上腺素能受體、VEGF, 血管加壓素，血管緊張素，血栓素, 內皮素)或其亞型;
9.證實NNONPGH存在于人類冠脈及體循環血管并起作用;
10.證實基礎或刺激后NO和NNONPGH于人內乳動脈明顯超過通暢率較低的大隱靜脈或橈動脈；
11.以同步記錄細胞電生理和機械變化證實NNONPGH在心肺微循環中起重要作用;
12.證實在人類血管和動物心肺循環中，研究"真正的" NNONPGH不僅需PGI2和NO的抑制劑，且需 NO清除劑存在。
主要完成人： 1. 何國偉教授
本人是本項目的唯一主研究員和主要完成人， 因而在整個項目中包括基金申請, 實驗設計, 指導實驗進行, 資料分析, 論著寫作, 以及發表的過程中起主要作用。 本人是本項目所產生的多數論著的第一作者和近全部論著的負責(通訊)作者。 當我的學生們或研究助手作為第一作者時, 本人是資深負責(通訊)作者。
10篇代表性論文： 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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