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目的:观察奈必洛尔对动-静脉分流术诱导的大鼠肺血管重构的影响。
方法:取40只健康雄性SD大鼠,体重200±20g,随机分为假手术组(sham)、手术模型组(shunt)、奈必洛尔治疗组(neb+shunt)和卡托普利治疗组(capt+shunt)。shunt组、neb+shunt组及capt+shunt组均采用腹主动脉-下腔静脉分流术,制备大鼠肺动脉高压模型。sham组大鼠不作分流手术,其余操作同手术组。自术后第5天起,neb+shunt组大鼠灌胃给奈必洛尔药液(1mg· kg-1·kd-1),capt+shunt组大鼠灌胃给卡托普利药液(5mg· kg-1·d-1),其余两组大鼠灌胃给等容积的水。给药8周后,观察下述指标:(1)右心导管法测定各组大鼠右心室压(RVP)与肺动脉压(PAP),计算右心室湿重/体重的比值(RV/BW)和右心室湿重/左心室+室间隔的比值(RV/LV+SP),观察药物干预对右心室肥厚的影响。(2)MCOD数码医学图像分析系统计算肺间小动脉相对中层面积(RMA)、相对中层厚度(RMT)、相对血管腔面积(RCA)、相对血管腔直径(RCD)等指标,观察药物干预对肺动脉重构的影响。(3)血气分析,测定各组大鼠血浆pH值、二氧化碳分压(pCO2)、氧分压(pO2)和碳酸氢根(HCO3-),剩余碱(Beb)和血氧饱和度(O2Sat),观察药物干预对大鼠血气变化的影响。(4)离体血管张力实验检测离体肺动脉环对乙酰胆碱的反应,观察药物干预对肺动脉高压大鼠肺血管内皮功能的影响。(5) Western blotting测定大鼠肺组织增殖细胞核抗原(PNCA)的表达。(6)光镜和电镜下观察肺动脉的形态学改变。
结果:
(1) shunt组大鼠SRVP、SPAP(P<0.01)、RV/BW(P<0.01)、RV/LV+SP(P<0.05)明显高于sham组;neb+shunt组和capt+shunt组SRVP、SPAP、RV/BW、RV/LV+SP指标同shunt组相比均显著降低(均P<0.01),与sham组相比差异无统计学意义。表明经药物干预后,肺动脉压和右心肥厚指数降低。
(2) shunt组RMA(60.9±9.4%)、RMT(70.7±11.1%)显著高于sham组RMA(33.1±8.5%)、RMT(35.2±9.2%),提示腹主动脉-下腔静脉分流术后,肺动脉中层平滑肌明显增厚。药物干预后,capt+shunt组RMA(36.5±12.5%)和RMT(39.6±16.5%),neb+shunt组RMA(39.7±11.3%)和RMT(39.1±11.1%)均显著低于shunt组(均P<0.01),与sham组相比差异无统计学意义。提示药物干预组大鼠肺动脉中层肌化现象减轻。
(3)血气指标,各组间无显著差异。Shunt组碱剩余Beb同sham组相比略降低,但差异不具有统计学意义。
(4)在sham组,乙酰胆碱(10-8~10-5 mol/L)浓度依赖性地降低去氧肾上腺素(10-6 mol/L)预收缩的肺动脉环张力。在shunt组,乙酰胆碱(10-8~10-5 mol/L)降低肺动脉环张力的作用显示降低的趋势,当乙酰胆碱的浓度为10-5 mol/L时,肺动脉环舒张百分率显著低于sham组(P<0.001),提示shunt大鼠肺动脉内皮功能有损伤。在卡托普利和奈必洛尔的干预下,乙酰胆碱(10-8~10-5 mol/L)对肺动脉环的舒张效应显著强于shunt组(P<0.05或P<0.01或P<0.001),说明奈必洛尔和卡托普利能够减轻肺高血流对肺血管内皮的损伤。此外,卡托普利舒张血管的效果优于奈必洛尔。
(5)同shunt组大鼠(1.38±0.07)相比,capt+shunt组(1.16±0.04)和neb+shunt组(1.21±0.05)大鼠肺组织细胞增殖核抗原(PCNA)表达有减少的趋势,但差异不具有统计学意义。
(6)光镜下,shunt组大鼠肺间小动脉肌化程度明显增强,肺中、小肌型动脉中层明显增厚,neb+shunt组和capt+shunt组大鼠肺血管肌化程度明显改善;透射电镜下观察到,shunt组大鼠肺动脉内弹力膜排列紊乱,有断裂,内弹力膜下平滑肌细胞核大,形态不规则,平滑肌细胞增生;neb+shunt组和capt+shunt组大鼠内弹力膜基本完整,排列规则,内弹力膜下平滑肌细胞呈梭状,血管内皮细胞轻度水肿。
结论:奈必洛尔能减轻容量负荷型PAH大鼠发生的肺间肌性小动脉增生,逆转右心室肌肥厚,对损伤的肺血管内皮功能具有保护作用。奈必洛尔在改善肺血管重构方面具有与卡托普利相似的效应。在奈必洛尔和卡托普利作用下,容量负荷型PAH大鼠的肺间肌性小动脉呈高度扩张状态,此作用对肺循环功能的影响有待进一步研究。