尼可地尔对家兔肺动脉高压的肺血管病理影响

鲍丽刚 屈百鸣 奚群英

[摘要] 目的 研究尼可地爾对家兔空气栓塞的慢性栓塞性肺动脉高压的肺血管病理影响。 方法 将36只家兔随机均分为对照（Control，C）组、空气栓塞（Air Embolism，AE）组和尼可地尔治疗（Nicorandil，N）组，后两组每天经家兔耳缘静脉注入洁净空气1 mL[0.05 mL/（min·kg）]，连续28 d后测定三组家兔血气分析，肺动脉压力；用弹力纤维染色，光镜下结合图像软件观测肺小动脉的病理变化：肺小动脉管壁厚度，中膜厚度百分比，新生内膜形成和血管阻塞计分。 结果 ①血气分析：各组动脉氧分压和二氧化碳分压均无统计学差异；肺动脉压力：AE组肺动脉压均高于C组（P均<0.05），而N组较AE组均显著减低（P均<0.05）。②肺小动脉病理：AE组的肺小动脉中膜厚度百分比、血管阻塞计分（1.67±0.15）分，较C组的肺小动脉中膜厚度百分比、血管阻塞计分升高，差异均有统计学意义（P<0.05）；而N组的肺小动脉中膜厚度百分比、血管阻塞计分（0.87±0.14）分，较AE组均有所下降，差异均有统计学意义（P<0.05）。 结论 尼可地尔可以降低空气栓塞所致肺动脉压，能较好地抑制肺动脉重构的作用。

[关键词] 尼可地尔；肺动脉高压；中膜厚度；肺动脉重构

[中图分类号] R543.2 [文献标识码] A [文章编号] 1673-9701（2018）28-0030-04

[Abstract] Objective To study the pulmonary vascular pathological effects of nicorandil on chronic embolic pulmonary hypertension in the rabbits with air embolism. Methods 36 rabbits were randomly divided into control group（Control， C）， air embolism group（AE） and nicorandil group（Nicorandil， N）. In the latter 2 groups， 1 mL of clean air（0.05 mL*min-1*k-1） was injected into the ear vein of the rabbits every day. Blood gas analysis and pulmonary artery pressure were measured in three groups of rabbits for 28 consecutive days. The pathological changes of pulmonary arterioles were observed by elastic fiber staining and light microscopy combined with image software： pulmonary arteriolar wall thickness， tunica media thickness percentage， neointimal formation and vascular obstruction score. Results ①Blood gas analysis： There was no statistically significant difference in arterial partial pressure of oxygen and partial pressure of carbon dioxide in each group； pulmonary arterial pressure： Pulmonary arterial pressure was higher in group AE than in group C（P<0.05 for all）. The group N was significantly lower than the group AE（P<0.05 for all）. ②Pulmonary arteriole pathology： the percentage of tunica media thickness of pulmonary arterioles and vascular obstruction score（1.67±0.15） points in AE group were higher than the percentage of tunica media thickness of pulmonary arterioles and vascular obstruction score in group C， and all were statistically significant（P<0.05）； in group N， the percentage of tunica medica thickness of pulmonary arterioles and vascular obstruction score（0.87±0.14） points were lower than those in group AE， and all were statistically significant（P<0.05）. Conclusion Nicorandil can reduce pulmonary artery pressure caused by air embolism and can better inhibit the effect of pulmonary artery remodeling.

[Key words] Nicorandil； Pulmonary hypertension； Tunica media thickness； Pulmonary artery remodeling

慢性栓塞性肺动脉高压是肺动脉高压的一种类型，由于机械阻塞后引起解剖学肺血管床的减少，引起肺动脉压升高和肺血管重建，相互作用的恶性循环，最终导致进行性右心功能衰竭[1]。慢性栓塞性肺动脉高压是严重危及生命的临床疾病，有流行病学显示：急性肺栓塞后发生此病的累积发病率为3.8%[2]。尼可地尔被认为是一种具有多种作用的烟酰胺线粒体ATP 敏感性钾通道开放剂（mitochondrial ATP-sensitive potassium channel，mitoKATP），尼可地尔的相关研究表明其既能降低肺动脉高压降压作用[3]，还具有抑制肺动脉血管重构的作用。而临床中缺乏有效口服治疗药物，既能降压又能远期改善预后，故开展对慢性栓塞性肺动脉高压病理作用的研究。

1 材料与方法

1.1材料

选取健康家兔36只，月龄3～4个月，体重1.8～2.3 kg（浙江中医药大学实验动物中心提供）。心电图及多通道生理信号采集处理系统（RM6240BD型）和压力换能器（YPJ01）产自成都仪器厂，地衣红弹力纤维染液（杭州言科生物技术有限公司），尼可地尔片（中外制药株式会社，进口药品注册证H20060401）。

1.2 动物分组和模型建立

慢性空气栓塞性肺动脉高压家兔模型[4]。36只家兔经适应性喂养1周后，按随机数字表法将家兔均分为对照（Control，C）组（每日给予2.5 mL/kg的0.9%生理盐水灌胃，连续28 d）、空气栓塞（air embolism，AE）组[每日给予等量的0.9%生理盐水灌胃，30 min后采用微泵法经兔耳缘静脉注入洁净的空气1 mL（0.05 mL/min·kg），连续28 d]、尼可地尔治疗（Nicorandil，N）组（每日给予等量经0.9%生理盐水稀释的2.5 mg/kg的尼可地尔片灌胃，再予同样的方法注入等量的清洁空气，连续28 d）。

1.3 血气分析和肺动脉压力测定[5-6]

测定肺动脉压力之前，对各组家兔分别取动脉血测定PaO2和PaCO2。家兔耳缘静脉注射20%乌拉坦4 mL/kg麻醉并固定。采用胸部正中切口，暴露肺动脉根部，插入静脉留置针后见回血后接压力换能器，多通道生理记录收缩压（PASP）、舒张压（PADP）、平均肺动脉压（MPAP）。

1.4 肺小动脉中膜厚度百分比

光镜（×400）下观察地衣红弹力纤维染色切片，采用Image Pro Plus 6.0专业图像分析软件，分别测定内、外弹力板的平均直径，计算肺小动脉（直径50～ 200 μm）的中膜厚度（内外弹力板的厚度，WT）和血管外径（外弹力板的平均直径，ED）评估肺小动脉壁增厚情况。根据公式计算中膜厚度百分比：WT%=（2×WT/ED）。

1.5 肺腺泡动脉新生内膜和血管阻塞计分（vascular occlusion scores，VOS）比较

光镜（×400）下观察地衣红弹力纤维染色切片，每只家兔随机观察10根管径在15～100 μm的肺小动脉新生内膜形成情况。内皮细胞外侧与内弹力板之间部分即为新生内膜。参照文献报道[7]的方法进行血管腔阻塞程度计分：无血管腔阻塞为0分；血管腔阻塞<50%为1分；血管腔阻塞≥50%为2分。

1.6 统计学方法

所用实验数据均使用SPSS17.0软件行方差分析，计量资料以均数±标准差（x±s）表示，组间两两比较采用独立样本的t检验，P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 各组血气分析比较

各组动脉氧分压均>80 mmHg：与C组PaO2（97.09±1.19）mmHg比较，AE组PaO2（96.89±1.81）mmHg差异无统计学意义（P均>0.05），N组PaO2（97.01±1.64）mmHg差异无统计学意义（P<0.05）；C组PaCO2（23.00±1.22）mmHg，AE组PaCO2（24.00±0.84）mmHg，N组PaCO2（24.00±1.34）mmHg，组间动脉二氧化碳分压（PaCO2）比较均无差异（P均>0.05）。

2.2 家兔血流动力学的比较

实验期间，C组家兔正常，AE组家兔死亡3只，N组家兔死亡1只。AE组家兔肺动脉PASP、PADA和MPAP均显著高于C组（P均<0.05），经尼可地尔干预后的N组家兔肺动脉PASP、PADA和MPAP与AE组比较均显著减低（P均<0.05）。见表 1。

2.3 各组肺小动脉中膜增厚程度及中膜厚度百分比（WT%）的影响

弹力纤维染色后（光镜×400）显示：AE组肺小动脉中膜增厚明显，WT（0.70±0.11）%较C组（0.24±0.12）%明显增加（P均<0.05），而N组中膜增厚减轻，（0.32±0.11）%较AE组明显降低（P均<0.05）。见封三图1。

2.4 肺腺泡动脉新生内膜和血管阻塞计分（vascular occlusion scores，VOS）比较

肺腺泡动脉新生内膜形成情况（弹力纤维染色后，光鏡×400）：C组无新生内膜形成，VOS为0；AE组家兔可清楚观察到肺腺泡内小动脉管壁内弹力板内侧与内皮之间明显有新生内膜形成，内皮细胞排列紊乱，致管腔明显狭窄，部分严重者管腔己完全闭塞，VOS为（1.67±0.15）分，差异均有统计学意（P均<0.05）。N组部分家兔新生内膜形成减轻，内皮细胞排列紊乱，管腔狭窄部分改善，VOS为（0.87±0.14）分，差异均有统计学意义（P均<0.05）。见封三图 2。

3 讨论

慢性栓塞性肺高压形成的具体机制至今尚不完全清楚，目前研究普遍认为肺栓塞后，血管收缩和血管重构是其进行性进展的病理生理基础。病理上主要出现3种表现，其一肺血管内皮功能紊乱以后，出现增殖和肥大；其二内皮下肺动脉平滑肌细胞被激活后出现表型转化，进而迁移，不断增殖，导致未肌化的肺小动脉出现肌化和肌化的肺小动脉进一步肌化；其三细胞外基质的改变等多个途径作用下，造成新生内膜的形成、肺小动脉中膜的增厚、细胞外基质的堆积，这种从内到外都出现肺血管重构，并进行性加重，肺动脉压力也不断升高[8]。上述过程是多因素参与相互作用的过程，但最终肺血管重构是各种肺动脉高压的病理基础[9-11]，逐渐成为研究的热点。