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脂氧素受体激动剂BML-111对左向右分流大鼠肺动脉压力影响及其机制的研究※

2013-01-03湖北医药学院附属太和医院检验科十堰442000

陕西医学杂志 2013年5期
关键词:中膜肺动脉高压

湖北医药学院附属太和医院检验科(十堰442000)

陈永梅 周作华 赵 颖 陈 玲 孙 曼 龚兴瑞△ 向 勇△▲

肺动脉高压是众多临床心脏和肺部疾病发展的终末阶段,其中炎症反应是肺动脉发展过程中一种极为重要的因素,它可促使肺血管阻力增加,肺动脉压力进行性升高,从而血管痉挛收缩、血管壁重建及原位血栓形成[1]。脂氧素是一种促炎症消退物质,具有抑制内皮细胞、平滑肌细胞、成纤维细胞异常增殖,抑制中性粒细胞、单核细胞激活的作用,其已阐明的作用机制决定了它有可能具有治疗肺动脉高压的作用[2,3]。本试验拟采用脂氧素受体激动剂处理左向右分流型大鼠,观察其对肺动脉压力的影响,并进一步探求其与作用机制。

材料与方法

1 动物与器械 健康成年SD大鼠30只,体重400~450g,由湖北医药学院动物实验中心提供。实验器材准备包括:压力换能器、显微镜、手术显微器械、肝素、水合氯醛、盐酸戊乙奎醚、青霉素等。

2 模型制备 将100ml水合氯醛中加入盐酸戊乙奎醚注射液1mg和氟哌利多5mg,采用3ml/100g的剂量腹腔注射麻醉,麻醉后固定于手术台上,2mg/kg肝素行腹腔注射,术中持续面罩给氧。将P组、B组大鼠沿左侧颈部斜形剪开,游离左侧颈总动脉和颈外静脉,颈外静脉远端结扎,颈总动脉下段用血管夹夹住,于发出颈外动脉分支前结扎剪断,将BD20G的动脉穿刺针剪取1cm作为导管连接颈总动脉近端和颈外静脉近端,联接牢固后固定导管,松开血管夹,颈外静脉变红且有搏动则说明分流成功,缝合伤口前局部喷洒青霉素5万单位。C组仅行麻醉和局部切开操作。将大鼠放回笼中,饲养6周后,B组每天腹腔注射1mg/kg BML-111,P组每天腹腔注射等量生理盐水,连续4周后将大鼠取出进行实验。

3 肺动脉压力测量 将大鼠按照如前的方式行腹腔注射麻醉,麻醉后固定于手术台上,分离右侧颈外静脉,将右心导管充满肝素盐水后插入,连接换能器并与监护仪相连,当置入导管进入右心室时记录其右室收缩压,监护仪出现肺动脉波形时记录其平均肺动脉压力,连续三次读数,计算其平均值。压力测量完毕后处死大鼠,游离右室(RV)和左室+室间隔(LV+S)并称重,计算(RV)/(LV+S)。

4 组织病理学测定 用生理盐水冲洗肺动脉剩余的血液,同时用10%的中性甲醛在20cmH2O压力下经气管注入肺内,约5min后切取左肺于10%甲醛中固定48h,常规石蜡包埋、切片。

4.1 肺小动脉中膜厚度比 将处理好的切片采用Elastin-Van Gieson染色,光镜下观察用SimplePCI图像采集系统处理,分别测量计算内、外弹力板之间的距离R和血管外径D,每只大鼠测量30根肺部小动脉,直径位于30~100μm,由公式计算中膜厚度百分比:2R/D100%。

4.2 肺小动脉纤维化比 将处理好的标本经Masson染色,在400倍显微镜下进行观察,用图像处理软件将蓝染的纤维组织和红色的其它组织以及白色的背景分割开,计算蓝染组织占总视野百分比。

4.3 肺组织 MMP-2,9、TIMP-1含量的测定将处理好的切片用免疫组织化学SP法染色肺组织,以胞膜和胞浆呈棕黄色颗粒为 MMP-2,9、TIMP-1表达阳性,无棕黄色颗粒者为表达阴性,采用Image-Pro Plus图像分析系统在400倍光镜下进行分析,每张切片随机抽取五个视野作为测定目标,采用IOD行半定量分析。

5 统计学处理 本组对所有数据采用SPSS13.0统计分析,选用完全随机设计的方差分析,采用最小有意义极差法(LSD)分析各组与对照组之间的比较,以P<0.05为有显著性差异,P<0.01为有极显著性差异。

结 果

1 大鼠一般情况 见表1。P、B两组大鼠分流术后有部分大鼠表现为进食减少,毛发变粗,活动较差。P、B两组大鼠体重增长减慢,术前三组大鼠体重无显著性差异,术后6周,C组大鼠体重重于P、B两组,第10周C组体重重于P、B两组大鼠,且B组体重高于P组。

表1 各组大鼠体重变化情况(g,±s)

表1 各组大鼠体重变化情况(g,±s)

注:※与C组比较,P<0.05;#与P组比较,P<0.05

测量指标 术前 第6周 第10周C组 416±12 462±14 486±18 P组 420±13 446±13※ 454±15※B组 419±15 443±15※ 468±16※#

2 血流动力学改变 见表2。经术后10周的饲养,P组和B组大鼠PAMP、RVSP均较C组升高,且P组比B组升高明显(P<0.05),大鼠处死后,P组和B组RV/(LV+S)较C组增加显著(P<0.05)。

3 中膜厚度及纤维化的比较 见表3P组和B组大鼠相比C组肺组织中膜厚度比和纤维化比增高,且P组比B组增加更明显(P<0.05)。

表2 各组大鼠PAMP、RV/(LV+S)、RVSP(±s)

表2 各组大鼠PAMP、RV/(LV+S)、RVSP(±s)

注:※与C组比较,P<0.05;#与P组比较,P<0.05

测量指标 PAMP(mmHg)RV/(LV+S) RVSP(mmHg)C 组 13.2±2.2 0.221±0.021 22.2±3.3 P组 30.4±4.1※ 0.304±0.031※ 37.7±5.2※B组 26.6±3.7※# 0.264±0.031※ 31.8±4.4※#

表3 各组大鼠中膜厚度比和纤维比(±s)

表3 各组大鼠中膜厚度比和纤维比(±s)

注:※与C组比较,P<0.05;#与P组比较,P<0.05

测量指标 中膜厚度百分比 纤维化百分比C组 12.3±2.5 15.6±5.8 P组 25.1±4.9※ 34.6±7.8※B组 20.6±3.4※# 26.3±6.9※#

4 MMP-2、MMP-9、TIMP-1水平比较 见表4。P组和B组大鼠相比C组肺组织 MMP-2、MMP-9、TIMP-1含量增高,且P组比B组增加更明显(P<0.05)。

表4 各组大鼠MMP-2、MMP-9、TIMP-1水平(±s)

表4 各组大鼠MMP-2、MMP-9、TIMP-1水平(±s)

注:※与C组比较,P<0.05;#与P组比较,P<0.05

测量指标 MMP-2 MMP-9 TIMP-1 C 组 32.6±6.2 35.8±8.7 30.4±5.9 P组 76.8±15.6※ 69.4±12.8※ 82.6±18.2※B组 58.3±12.9※# 52.2±11.4※# 61.6±14.4※#

讨 论

肺动脉高压在先天性疾病中发生率比较高,主要表现为肺动脉压力进行性升高,右心压力升高,右心室肥厚,如果不及时干预,难免发展到不可逆的阶段,最后常导致右心衰竭,病人死亡[4]。在近年来的研究中炎症反应被认为是肺动脉高压发生发展的关键因素,如肺动脉高压病变过程中常伴随着炎症因子如白介素、肿瘤坏死因子、核因子、基质金属蛋白酶等的变化,因此通过抑制炎症反治疗肺动脉高压被认为是一个有效的办法[5]。基质金属蛋白酶是细胞外基质一种与降解胶原蛋白相关的水解酶,它可以影响而细胞外基质的改变包括胶原蛋白的变化和弹性蛋白的变化,在细胞外基质生长增殖的过程中起到重要调节作用。此外它还参与肺动脉血管平滑肌的增殖和迁移,细胞外基质的变化也是肺动脉高压发展过程中的一个因素,已有实验证明抑制MMP的表达,有助于减轻肺部炎症和血管重构,延缓肺动脉高压的形成[6,7]。

脂氧素是体内重要的促炎症消退介质,它通过激活脂氧素受体发挥强大的抗炎作用,而BML-111作为一种脂氧素受体激动剂也可以通过作用于脂氧素受体而发挥相同的作用[8]。在本试验中采用导管联接左颈总动脉-颈外静脉建立大鼠左向右分流型肺动脉高压动物模型,模型建立后于第六周开始行腹腔注射干预,三组大鼠,在实验开始时体重无差异,随着分流导致肺动脉高压的逐渐形成,P组和B组生长放缓,但P组生长更慢。大鼠处死前P组和B组测量的肺动脉压力、右心室收缩压均比C组升高,P组升高更明显,大鼠处死后测得RV/(LV+S)、中膜厚度比和纤维化比值P组和B组明显增大,说明右室肥厚明显,肺血管病理改变严重。采用半定量测得P组和B组MMP-2、MMP-9、TIMP-1升高,且P组比B组更明显,说明P组和B组两组大鼠肺部炎症反应较重,而加入BML-111有助于减轻大鼠肺部炎症。

本研究B组大鼠加入BML-111,可减轻左向右分流型大鼠肺动脉高压的进展,减轻右室肥厚及肺部血管病理改变,其作用机制可能与BML-111抑制大鼠肺组织 MMP-2,9表达,增强TIMP-1的表达有关。

[1] Dorfmuller P,Perros F,Balabanian K,et al.Inflammation in pulmonary arterial hypertension[J].Eur Respir J,2003,22(2):358-363.

[2] Machado FS,Aliberti J.Impact of lipoxin-mediated regulation on immune response to infectious disease[J].Immunol Res,2006,35(3):209-218.

[3] Baker N,O'Meara SJ,Scannell M,et al.Lipoxin A4:anti-inflammatory and anti-angiogenic impact on endothelial cells[J].J Immunol,2009,182(6):3819-3826.

[4] 何振芬.肺动脉高压诊治研究进展[J].陕西医学杂志,2012,41(1):110-112.

[5] Price LC,Wort SJ,Perros F,et al.Inflammation in pulmonary arterial hypertension[J].Chest,2012,141(1):210-221.

[6] George J,Sun J,D'Armiento J.Transgenic expression of human matrix metalloproteinase-1attenuates pulmonary arterial hypertension in mice[J].Clin Sci(Lond),2012,122(2):83-92.

[7] 陈新军,刘洁琳,温绍君.血浆基质金属蛋白酶-2,9与CABG患者心功能NYHA分级的相关性研究[J].陕西医学杂志,2012,41(10):1354-1355.

[8] Gong J,Guo S,Li HB,et al.BML-111,a lipoxin receptor agonist,protects haemorrhagic shock-induced acute lung injury in rats[J].Resuscitation,2012,83(7):907-912.

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