门冬氨酸钾镁对低氧性肺动脉高压大鼠的抗氧化作用

孙红花 朴红梅 安昌善 (延边大学附属医院呼吸内科，吉林 延吉 133000)

慢性低氧性肺动脉高压(HPH)的重要病理生理基础是低氧性肺血管结构重建，其重要特征是腺泡内肺动脉内皮增生、肥厚及肺动脉平滑肌细胞肥厚、中膜基层增厚及无肌型动脉肌化〔1〕。低氧影响肺动脉平滑肌内氧自由基的产生而加强肺血管的收缩〔2〕。门冬氨酸钾镁是门冬氨酸钾盐与镁盐的等量混合物，目前临床上广泛应用于防治心血管疾病。本实验建立观察门冬氨酸钾镁对HPH大鼠肺组织氧化与抗氧化作用及泡内肺动脉结构重建的影响，探讨低氧性肺血管结构重建的发生机制。

1 材料与方法

1.1 实验动物模型的建立 雄性Wistar大鼠共21只，体重210～310 g，随机分对照组;低氧组〔大鼠置在自制常压低氧舱内，氧浓度在(10±0.5)%。每日连续低氧8 h，6 d/w，连续30 d〕;治疗组〔低氧+门冬氨酸钾镁注射液(辽宁丹东制药厂产品，批号:H20031002)9 ml/kg(人体剂量的10倍，中剂量)于每次常压缺氧前腹腔内注射〕。对照组、低氧组与治疗组相同方法腹腔内注射生理盐水。

1.2 方法

1.2.1 大鼠肺动脉压力(PAP)及体动脉压力的测定 30 d后各组大鼠腹腔内注射20%乌拉坦(0.4 ml/100 g)麻醉，采用右心导管法测定大鼠测定PAP。从右颈外静脉插入聚乙烯软管至肺动脉，连接多道生理仪，描记5 min PAP曲线，测定平均PAP(mPAP)。从左侧颈动脉插入聚乙烯软管，连接多道生理仪，描记5 min体动脉压力曲线，测定颈动脉平均压力(mCAP)。

1.2.2 肺组织中丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)的检测及右心室肥大指数(RVHI) 取右肺中叶肺组织500 mg，加生理盐水5 ml碾磨匀浆后3 000 r/min离心15 min，取上清液，按照SOD、MDA检测试剂盒说明书分别测定肺组织中含量。游离右心室(RV)和左心室加室间隔(LV+S)，分别称重，以RV/(LV+S)反映 RVHI。

1.2.3 肺组织形态学观察 在400倍光镜下，观察计数与呼吸性细支气管及肺泡管伴行的肺小动脉中肌型动脉、部分肌型动脉及无肌型动脉的数目，并计算它们各占肺小动脉总数的百分比。应用LEICA Q 550 IW型图像系统及LeicaQwin软件对肺小动脉计算肺小肌型动脉(15 μm＜外径≤50 μm)相对中膜厚度(RMT)、相对中膜面积(RMA)百分比。

1.3 统计学处理 应用SPSS13.0统计软件进行分析，数据以表示，两组间比较采用t检验。

2 结果

2.1 血流动力学、RVHI、SOD、MDA的变化 低氧组 mPAP、RVHI、MDA含量较对照组明显高(P＜0.01或P＜0.05)，治疗组较低氧组明显低(P＜0.05);低氧组SOD含量较对照组降低(P＜0.01)，治疗组较低氧组高(P＜0.05)。见表1。

2.2 肺组织形态学改变 低氧组肺小动脉肌化程度、RMT(%)、RMA(%)较对照组明显高(P＜0.01)，治疗组较低氧组明显低(P＜0.01)。见表2。

表1 三组大鼠mPAP、mCAP、RVHI及肺组织SOD、MDA(，n=7)

表1 三组大鼠mPAP、mCAP、RVHI及肺组织SOD、MDA(，n=7)

与对照组比较:1)P＜0.01;与低氧组比较:2)P＜0.05，3)P＜0.01;下表同

组别 mPAP(mmHg) mCAP(mmHg) RVHI SOD(nU/mg prot) MDA(nmol/mg prot)对照组 15.76±2.34 87.91±3.72 0.27±0.02 23.48±2.261.54±0.29低氧组 26.19±2.091) 88.57±3.43 0.35±0.031) 16.34±2.311) 1.99±0.171)治疗组 19.86±1.543) 85.67±4.49 0.30±0.013) 20.00±2.772) 1.70±0.162)

表2 三组大鼠三型肺小血管比例及肺小血管RMT、RMA(，n=7)

表2 三组大鼠三型肺小血管比例及肺小血管RMT、RMA(，n=7)

组别 MA PMA NMA RMT(%) RMA(%)对照组 8.73±1.02 13.86±1.60 77.59±1.27 12.16±0.9019.51±3.09低氧组 31.22±4.501) 19.27±1.681) 49.51±4.231) 15.53±1.151) 30.44±1.761)治疗组 14.26±3.423) 16.92±1.203) 68.82±3.763) 13.09±1.023) 24.46±1.773)

3 讨论

在正常生理状态下，氧自由基与抗氧化酶系统平衡对肺血管张力的维持具有重要意义，低氧可以影响肺动脉平滑肌内氧自由基的产生而加强肺血管的收缩〔2〕。缺氧时肺血管内氧自由基产生增加，它与生物膜作用，使脂质过氧化物的产生增多，导致对血管内皮的损伤，增加肺血管的阻力，增强肺血管的收缩反应，引起肺动脉高压〔3〕。

氧自由基对机体损伤的主要因素是其诱发的脂质过氧化反应，破坏细胞膜的通透性和完整性，同时细胞膜上的酶和功能性蛋白质亦受到脂质过氧化产物的损害，致使细胞结构和功能受到损伤。正常肺血管内皮细胞可通过释放NO削弱氧自由基引起的肺血管收缩反应，慢性低氧使肺动脉内皮细胞上述作用被削弱，内皮细胞这种功能的破坏可能是由于氧自由基的产生增加，使肺动脉内皮细胞产生和释放 NO减少，此时利用SOD，使氧自由基所致缩血管反应又恢复到对照时的水平。MDA是氧自由基导致的脂质过氧化代谢的最终产物，而SOD则是氧自由基的有效清除剂。本实验结果表明保持氧化-抗氧化平衡对防治肺动脉结构重建、HPH有重要意义。

门冬氨酸是三羧酸循环中间产物草酰乙酸的前提，补充因缺氧而耗损的能量底物，在无氧状态下进行底物水平磷酸化产能，为细胞提供能量。门冬氨酸具有很强的细胞亲和力，作为螯合剂与金属离子结合后，分离较慢，可作为钾镁离子的优秀离子载体，能使其重返细胞内，提高细胞内钾镁离子的浓度，从而发挥钾镁离子的作用。钾和镁是细胞内的重要阳离子，在多种酶反应和肌肉收缩过程中担负着重要作用。镁离子能抑制小鼠氧自由基生成，促进自由基清除〔4〕。本实验结果表明，门冬氨酸钾镁注射液明显降低慢性HPH大鼠肺组织中MDA含量、提高SOD含量，改善体内的氧化-抗氧化失衡现象，可部分逆转肺血管结构重建，降低肺动脉高压，对HPH有一定的防治作用，其机制复杂。本研究所用的门冬氨酸钾镁剂量明显降低肺动脉压力，对体循环影响不大，这一作用可能与选择性抑制低氧性肺血管收缩和(或)肺动脉结构重建有关。

1 柳济成，安昌善，王吉发，等.黄芪注射液对低氧性肺动脉高压大鼠肺组织内皮素1与一氧化氮分泌的影响〔J〕.中华儿科杂志，2006;44(1):46-8.

2 蔡英年.血管生物学〔M〕.北京:中国协和医科大学联合出版社，1997:260-78.

3 汤湘江，何德平，林 琳.补气活血中药对肺源性心脏病的血液粘度、氧自由基和血浆NO的影响〔J〕.广州中医药大学学报，1999;16(4):289-91.

4 孙设宗，毛达勇，卢方安，等.镁离子抗氧化作用的实验研究〔J〕.郧阳医学院学报，2005;24(5)260-2.