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第一章高血流性肺动脉高压大鼠模型的建立研究目的分别利用右肺切除术和腹主动脉-下腔静脉分流手术构建大鼠高血流性肺动脉高压模型,观察比较两种模型在血流动力学和肺血管形态学方面的动态变化和差异,为进一步研究选择合适的动物模型。材料与方法160只Spargue-Dawley大鼠用随机数字表法分为正常对照组(Control, n=40)、右肺切除组(PE,n=60)和腹主动脉-下腔静脉分流组(A-V,n=60),每组进一步分成1周、2周、4周和6周四个亚组。正常对照组每个亚组10只,PE组和A-V组每个亚组15只。各组大鼠常规饲养至观察终点,测定肺动脉平均压(mPAP),分离、称重并计算右心室壁与左心室壁加室间隔重量比[RV/(LV+SP)];取部分肺组织作HE染色、Masson染色和a-SMA免疫组织化学检测,观察中小肺动脉组织病理形态学改变,测量并计算肺血管壁厚度占管壁外径百分比(WT%)和肺血管肌化程度(MA%)。结果1.建模过程中,PE组大鼠死亡例数明显高于A-V组,术中、术后出血和右心衰竭是PE组大鼠死亡的重要原因。2.A-V组和PE组mPAP波动趋势一致：术后1W迅速增高,术后2W降到最低值,术后4W开始逐渐回升。与对照组比较,PE组术后各个时间点(1W、2W、4W和6W) mPAP均显著性升高(P<0.01),A-V组1W、4W和6W组显著性升高(P<0.01)。与A-V组比较,PE组术后各个时间点均明显增高(P<0.05)。3.PE组和A-V组的RVHI均随术后时间延长进行性增高。与对照组比较,A-V组和PE组术后各个时间点的RVHI显著性升高(P<0.05)。与A-V组比较,PE4W组、2W组和1W组RVHI明显升高(P<0.05)。4.两个手术组WT%随术后时间延长均呈现上升趋势。从手术后2W开始,A-V组和PE组WT%均较正常对照组明显增高(P<0.01或P<0.05),术后各个时间点,PE组WT%均较A-V组显著上升(P<0.01或P<0.05)。5.A-V组和PE组MA%均随术后时间延长进行性增高。A-V组和PE组MA%从手术后2W开始较对照组显著增高(P<0.01或P<0.05)；术后4W开始,PE组MA%较A-V组明显上升(P<0.01)。结论1.大鼠右肺切除肺动脉高压模型和腹主动脉-下腔静脉分流肺动脉高压模型模拟了先天性心脏病相关性肺动脉高压的病理生理特点,出现了肺动脉高压和右心肥厚的临床表现,发生了以中膜增厚和肌性肺小动脉增多为特征的组织病理学改变。两者都能作为研究先天性心脏病相关性肺动脉高压的有效、可靠的动物模型。2.与腹主动脉-下腔静脉分流肺动脉高压模型比较,大鼠右肺切除肺高压模型具有血流动力学改变显著,肺血管重构程度严重,造模周期短的优点。第二章高血流性肺动脉高压大鼠肺间质的病变研究目的观察右肺切除术构建的大鼠高血流性肺动脉高压模型的肺间质病变情况。材料与方法40只Spargue-Dawley大鼠用随机数字表法分为假手术组(sham).右肺切除2周组(PE-2W)、右肺切除4周组(PE-4W)和右肺切除6周组(PE-6W),每组10只。采用右肺切除术建立大鼠肺动脉高压模型。各组大鼠常规饲养至观察终点。留取肺组织进行HE染色和Masson染色,光镜下观察肺组织病理形态学改变,透射电镜观察细胞微结构。测定肺组织羟脯氨酸含量以了解肺脏胶原代谢水平。PCNA免疫组织化学染色检测成纤维细胞增殖情况。采用免疫组织化学染色和Western blot方法检测I型胶原(Col-I)和III型胶原(Col-Ⅲ)的蛋白表达,实时荧光定量PCR技术检测Col-Ⅰ mRNA和Col-Ⅲ mRNA的表达。结果1.光镜下观察假手术组肺组织结构清晰,无水肿、炎症,肺泡间隔未见增厚,有少量纤细的胶原分布。3个手术组均出现炎症反应,术后早期炎症反应明显,以中性粒细胞为主,后期炎症减轻,以淋巴滤泡多见。随着手术后时间的延长,肺泡间隔逐渐增厚,成纤维细胞大量增生,胶原纤维由血管周围向肺间质弥散、增多,部分肺泡腔结构破坏。2.羟脯氨酸含量随手术后时间延长逐渐升高,术后4W组和6W组与假手术组比较有显著性差异(P<0.01)。羟脯氨酸含量与mPAP、 WT%和MA%呈正相关。3.Col-Ⅰ和Col-Ⅲ在对照组肺间质内有少量表达,手术后4W开始肺间质内表达明显增多,交织成网,血管周围旁更为多见。Western blot结果显示,Col-Ⅰ蛋白术后4W和6W较假手术组和术后2W组显著上升(P<0.01),6W组较4W组显著性回落。Col-Ⅲ蛋白在术后4W和6W较假手术组和术后2W组显著上升(P<0.01)。4.Col-Ⅰ mRNA表达从术后2W开始明显升高,术后6W稍有回落,假手术组、2W、4W和6W组之间两两比较差异有显著性(P<0.01或者P<0.05)。Col-Ⅲ mRNA表达随着手术后时间延长进行性升高,假手术组、2W、4W和6W组之间两两比较差异具有显著性(P<0.01或者P<0.05)。5.羟脯氨酸含量与WT%和MA%呈正相关(P<0.05)。COL-Ⅲ蛋白和mRNA表达量与WT%和MA%呈正相关(P<0.05)。结论1.右肺切除手术构建的高血流性肺动脉高压大鼠模型出现了肺间质病变,组织病理学特点类似于人类混合型非特异性间质性肺炎。2.随着肺动脉压力的升高和血管重构的进展,肺组织胶原蛋白的表达逐渐上调,肺间质细胞外基质沉积。第三章TGF-β1和CTGF在高血流性肺动脉高压大鼠肺间质的表达和意义研究目的观察TGF-β1和CTGF在高血流性肺动脉高压大鼠肺组织中的动态表达,探讨TGF-β1和CTGF在高血流性肺动脉高压致肺间质病变中的作用。材料与方法40只Spargue-Dawley大鼠用随机数字表法分为假手术组(sham)、右肺切除2周组(PE-2W)、右肺切除4周组(PE-4W)和右肺切除6周组(PE-6W),每组10只。采用右肺切除术建立大鼠肺动脉高压模型。常规饲养至观察终点。采用免疫组织化学染色检测TGF-β1和CTGF在肺组织的表达,Western blot方法检测肺组织中TGF-β1和CTGF蛋白含量,实时荧光定量PCR技术检测TGF-β1mRNA和CTGF mRNA的表达。结果1.术后2W组和4W组的TGF-β1蛋白显著性升高,术后6W回落；假手术组、术后2W、4W和6W组之间两两比较,都有显著性差异(P<0.01或P<0.05)。TGF-β1mRNA在术后2W组达到高峰,术后4W组和6W组逐渐下降；假手术组、术后2W组、4W组和6W组之间两两比较,差异都有显著性(P<0.01或P<0.05)2.术后4W组和6W组的CTGF蛋白较假手术组和术后2W组明显升高(P<0.01)。假手术组和术后2W组之间,术后4W组和6W组之间差异无显著性。术后各组CTGF mRNA逐渐升高,与假手术组比较均明显上升(P<0.01),术后4W组和6W组与2W组比较差异有显著性(P<0.01),术后4W和6W组之间差异无显著性。3.TGF-β1蛋白表达量与Col-I蛋白和mRNA表达量呈正相关(P <0.05), CTGF蛋白和nRNA表达量与Col-Ⅲ蛋白和mRNA表达量呈正相关(P<0.05),TGF-β1mRNA与CTGF蛋白和mRNA表达量呈负相关(P<0.05)。结论1.高血流性肺动脉高压的发生发展过程中,TGF-β1和CTGF的表达上调,表达增多的部位不仅有肺血管壁,还有轻度纤维化的肺间质。2.作为重要的促纤维化因子,TGF-β1和CTGF可能参与了高血流性肺动脉高压大鼠肺间质纤维化的过程。