目的：低氧性肺动脉高压是临床较多见的一类肺动脉高压，其病因多样、病情复杂，可合并多脏器功能障碍，因此迫切需要阐明发病的具体机制，为实现对其有效预防和治疗提供实验依据。本研究的目的是从整体和离体实验探究低氧状态下大鼠肺动脉及肺动脉内皮细胞（PAEC）的胰岛素敏感性变化，及其在低氧性肺动脉高压中的作用，并进一步探讨其分子机制。方法：采用低压低氧法建立低氧性肺动脉高压（HPH）大鼠模型，21只雄性SD大鼠随机分为：正常对照组、HPH组、HPH+PIO组（吡格列酮治疗组，低氧后1w灌胃，10mg/kg/d，共7天），7只大鼠为一组。测定三组大鼠平均肺动脉压（mPAP）及胰岛素诱导的离体肺动脉血管舒张效应，并检测肺动脉组织内Tribbles同源蛋白3（TRB3）、过氧化物酶体增殖物激活受体（PPARγ）及胰岛素的磷脂肌醇3激酶/蛋白激酶B/一氧化氮合酶（PI3K/Akt/eNOS）和丝裂素活化蛋白激酶内皮素-1（ERK1/2/ET-1）信号通路蛋白水平。细胞实验：第一部分，原代培养PAEC，给予含10-7mmol/L胰岛素的血管内皮专用培养基培养，分为常氧（21%O2，37℃）和低氧（10%O2，37℃）处理，分别于培养6h、24h、48h、96h后收集细胞以Westernblot检测TRB3、PPARγ及胰岛素的PI3K/Akt/eNOS及ERK1/2信号通路蛋白水平，RT-PCR检测ET-1的mRNA相对表达水平，并检测各组培养基上清中一氧化氮（NO）生成量。第二部分，PAEC分为常氧（21%O2，37℃）和低氧（10%O2，37℃）组，两组内均给予含10-7mmol/L胰岛素和不含胰岛素的两种培养基培养48h后，收集细胞以Western blot检测TRB3、PPARγ及PI3K/Akt/eNOS和ERK1/2信号通路蛋白水平。第三部分，用慢病毒转染PAEC使TRB3过表达，分为常氧阴性对照组、常氧过表达组、低氧阴性对照组和低氧过表达组，观察上述信号通路蛋白表达变化。结果：HPH组和HPH+PIO组大鼠mPAP明显升高，胰岛素诱导的离体肺动脉血管舒张反应显著减弱（n=12，来自7只大鼠，P<0.01），肺动脉组织内PPARγ及PI3K、p-Akt、p-eNOS水平减少，p-ERK1/2增加。低氧1周后给与胰岛素增敏剂吡格列酮可部分降低mPAP，改善肺血管舒张度及肺动脉组织内胰岛素信号通路的异常改变。PAEC在含胰岛素的内皮培养基培养不同时间，低氧组与常氧组相比，培养6h NO量明显升高，培养24h后有所下降，随低氧时间延长下降幅度增大（n=7，P<0.01）；随低氧时间延长，PI3K-p85、p-Akt、p-eNOS水平逐渐下降，低氧时间越长上述蛋白表达下降幅度越明显，与NO生成相一致，而p-ERK1/2随低氧时间延长表达明显升高、同时TRB3表达增加显著而PPARγ减少（n=7，P<0.01）。而不同培养时间常氧组间NO量及上述蛋白表达无显著性差异。相对于胰岛素缺乏，给予胰岛素培养PAEC后TRB3、PPARγ的表达无显著性变化，可使低氧组的PI3K-p85、p-Akt、p-eNOS水平有所增加（P<0.05），而p-ERK1/2有所下降（P<0.05）。TRB3过表达后PAEC内的PI3K-p85、p-Akt、p-eNOS水平明显减少（P<0.05），p-ERK1/2水平增高；而TRB3的过表达使PPARγ表达减少，低氧处理可增强上述现象。结论：本研究首次发现，低氧性肺动脉高压大鼠肺动脉的胰岛素诱导的舒血管作用降低，其机制可能与低氧诱导TRB3表达上调、进而负调控PPARγ，使胰岛素下游PI3K/Akt/eNOS与ERK1/2/ET-1信号通路失衡有关；而早期给予胰岛素增敏剂，可部分逆转降低肺动脉压力和增强肺动脉舒张效应。提示低氧性肺动脉高压大鼠存在肺动脉胰岛素抵抗，后者可能促进肺动脉高压的形成和发展，为预防和治疗低氧性肺动脉高压提供了全新的分子靶点和干预策略。