左旋精氨酸防治肺动脉高压研究

陕西中医学院附属医院心内科 （咸阳712000） 王群让 王旭兰 代晓霞

肺动脉高压（Pulmonary hypertension，PH）是一种极度严重的疾病。如果不及时治疗，患者的肺动脉高压会逐步加重，甚至使寿命缩短。有研究表明：左旋精氨酸（L－arginine，L－Arg）可恢复PH 中内皮功能及NO和氧自由基的平衡；改善中、晚期PH大鼠肺组织中eNOS的表达变化来阻滞PH 的进展［1，2］。然而PH时肺动脉血管的舒张功能是否受损目前还没有直接研究。本研究主要通过对PH时大鼠肺动脉血管舒张功能改变的检测及L－Arg对PH时舒张功能的改善来进一步探讨L－Arg在防治PH中的作用。

材料与方法

1 动物与仪器 雄性 Wistar大鼠30只，体重180±10g，均购买自西安交通大学实验动物中心。BI－420E＋生物机能试验系统购自成都泰盟科技有限公司，MD 2000生物信号采集系统购自南京医科大学。

2 药品与试剂 野百合碱（Monocrotaline，MCT）、L－Arg、L－硝基精氨酸（L－NAME），戊巴比妥钠。重酒石酸去甲肾上腺素（Noradrenaline bitartrate，NA）、氯化乙酰胆碱 （Ach）均购自 Sigma－Aldrich。K－H 液：NaCl 118．0mmol／L，KCl 4．7 mmol／L，NaHCO325．0mmol／L，KH2PO41．2 mmol／L，MgSO41．2mmol／L，CaCl22．5mmol／L，Glucose 11．0mmol／L均为普通国产分析纯。

3 模型制备及动物分组 PH模型按文献报道方法制备［3］：将L－Arg溶于生理盐水中，配制浓度为150g／L；将MCT用乙醇和生理盐水（2∶8）混合液配成20g／L溶液。将30只大鼠随机分为对照组（C组）、MCT组（M 组）、L－arg／MCT组（L组）三组，首先给M组和L组大鼠腹腔注射MCT溶液50mg／kg诱导PH，C组大鼠腹腔注射等量乙醇和生理盐水的混合液。之后L组大鼠连续每天腹腔注射L－Arg（500mg／kg）共3周；C组和 M组大鼠连续每天腹腔注射与L－Arg等量的生理盐水3周。

4 指标检测

4．1 右心室收缩压（Right ventricular systolic pressure，RVSP）的测定［3］：3周时，大鼠腹腔内注射戊巴比妥钠50mg／kg麻醉后，用充满6 250U／L肝素盐水的硅胶管（外径0．9mm，内径0．6mm）经颈外静脉插管，一端经颈外静脉插入右心室，另一端接压力换能器与BL－420E生物机能试验系统相连接测得RVSP来间接反应肺动脉压力。

4．2 测完RVSP后，各组大鼠分别开胸取左肺动脉，置于预冷以100%O2饱和的K－H液中，去除干净血管周围结缔组织后，将血管剪成3～4mm的血管环，并悬挂于盛有预先通气（95%CO2混合气体）的KH液中，按步骤将血管套入张力传感装置，一端固定，一端与张力换能器相连，用MD 2000生物信号采集系统记录张力Emax。浴皿中持续通入混合气体，保持37±0．5℃的恒温，给予2g前负荷，平衡60min，期间每间隔15min换1次缓冲液。平衡过后，加入KCl（浴槽终浓度10－6／mol·L）预收缩3次，3次KCl收缩幅度变异小于0．05g则血管稳定性良好可用。用KH液洗脱至基线后进行下列实验：用NA（浴槽终浓度10－6／mol·L）处理动脉环使其收缩至最大张力值（Vmax），加入 Ach（浴槽终浓度10－7～10－4／mol·L）并记录各个Ach浓度时张力值（Vach），计算出舒张百分 比：（Vmax－Vach）／Vmax。 然 后 用 L－NAME（100μmol／L）预处理血管30min，再重复用 NA 和ACh处理血管以了解内皮一氧化氮合酶（Endothelial nitric oxide synthase，eNOS）依赖的血管舒张功能。

5 统计学处理 本研究所有数据应用SPSS13．0及Graph Pad Prism5进行统计学和绘图处理，以均数±标准差（±s）表示，使用方差分析及q检验，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 各组大鼠RVSP比较 经BL－420E生物机能试验系统的测量，C组大鼠心室收缩压为11．12±2．42mmHg，M组大鼠心室收缩压为28．33±2．61mm－Hg，L组大鼠心室收缩压为17．36±2．22mmHg。M组、L组大鼠心室收缩压明显高于C组（P＜0．05）；M组大鼠心室收缩压且高于L组（P＜0．05）。

2 各组大鼠肺血管舒张功能的改变 见附图。与对照组（89．43±4．31）比较，注射 MCT后3周时，肺动脉血管的舒张功能明显受损（M3：41．00±9．29）；连续腹腔注射L－Arg 3周后肺血管舒张功能有所改善（L3：73．29±6．82）。当用L－NAME（eNOS的特异性抑制剂）预处理肺动脉血管后，所有肺血管对Ach均无反应（数据未列出）。说明PH时舒张功能受损及L－Arg对血管舒张功能的修复主要是通过内皮产生作用的。提示PH时，肺血管舒张功能受损的程度，腹腔注射L－Arg可缓解PH病情和改善肺血管的舒张功能。

附图 L－Arg对PH大鼠肺血管舒张功能的影响 MCT诱导PH后3周（M）时肺血管舒张功能受损，L－Arg连续腹腔注射3周可部分改善受损的肺血管舒张功能

讨 论

本研究中PH大鼠肺动脉环的舒张功能受损，而且主要是由内皮介导的舒张功能明显下降，表现为M组与对照组比较肺动脉对Ach舒张反应降低，最大反应值下降。

肺血管舒张功能的受损必将影响肺血管压力的改变。肺血管压力的调节受肺血管的收缩和舒张影响，肺血管的收缩和舒张是由肺血管内皮分泌的收缩因子和舒张因子共同调控的，生理条件下两者处于平衡状态。研究表明肺循环血管中的舒张媒介NO主要由eNOS合成［3］。NO产生的减少是内皮功能障碍的一个重要表现。NO的主要功能是调节血管紧张度，抑制平滑肌细胞增殖和血小板聚集等［4］。研究［5］发现口服或注射L－Arg能有效减少PH患者平均肺动脉压和提高患者运动耐受能力。研究［6］还表明L－Arg可降低早期肺动脉压力、减轻右心室肥厚、肺小血管肌化程度和肺中、小肌型动脉相对中膜面积及厚度等肺血管重构的作用；且有研究显示［2，7］：L－Arg可以通过增加肺血管及肺组织中内皮一氧化氮合酶（eNOS）的表达，恢复NO和氧自由基的平衡来改善肺高压大鼠肺动脉压力及预后。但PH时肺血管舒张功能是否受损及L－Arg对血管舒张功能是否有改善尚未知晓。

本研究显示：PH时大鼠的肺血管舒张功能受损，腹腔注射L－Arg能很大程度上修复受损的血管舒张功能。而且PH对肺血管舒张功能的损伤及L－Arg对受损肺血管舒张功能的修复作用都是通过eNOS实现的。这与其他研究发现PH时肺血管内皮功能及eNOS受损的结果是相符合的［2，7］。

综上所述，PH时肺血管内皮舒张功能受损，这可能是PH时肺血管内皮eNOS表达下降，eNOS与HSP90结合减少，氧自由基产生增加而NO生成减少，导致血管收缩因子占优有关。L－Arg可以通过增加NO合成底物及部分恢复eNOS功能而改善中、晚期PH肺血管舒张功能。这进一步阐明了L－Arg防治PH的机制。

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