湖北醫(yī)藥學(xué)院附屬太和醫(yī)院檢驗(yàn)科(十堰442000)
陳永梅 周作華 趙 穎 陳 玲 孫 曼 龔興瑞△ 向 勇△▲
肺動(dòng)脈高壓是眾多臨床心臟和肺部疾病發(fā)展的終末階段,其中炎癥反應(yīng)是肺動(dòng)脈發(fā)展過(guò)程中一種極為重要的因素,它可促使肺血管阻力增加,肺動(dòng)脈壓力進(jìn)行性升高,從而血管痙攣收縮、血管壁重建及原位血栓形成[1]。脂氧素是一種促炎癥消退物質(zhì),具有抑制內(nèi)皮細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞、成纖維細(xì)胞異常增殖,抑制中性粒細(xì)胞、單核細(xì)胞激活的作用,其已闡明的作用機(jī)制決定了它有可能具有治療肺動(dòng)脈高壓的作用[2,3]。本試驗(yàn)擬采用脂氧素受體激動(dòng)劑處理左向右分流型大鼠,觀察其對(duì)肺動(dòng)脈壓力的影響,并進(jìn)一步探求其與作用機(jī)制。
1 動(dòng)物與器械 健康成年SD大鼠30只,體重400~450g,由湖北醫(yī)藥學(xué)院動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心提供。實(shí)驗(yàn)器材準(zhǔn)備包括:壓力換能器、顯微鏡、手術(shù)顯微器械、肝素、水合氯醛、鹽酸戊乙奎醚、青霉素等。
2 模型制備 將100ml水合氯醛中加入鹽酸戊乙奎醚注射液1mg和氟哌利多5mg,采用3ml/100g的劑量腹腔注射麻醉,麻醉后固定于手術(shù)臺(tái)上,2mg/kg肝素行腹腔注射,術(shù)中持續(xù)面罩給氧。將P組、B組大鼠沿左側(cè)頸部斜形剪開(kāi),游離左側(cè)頸總動(dòng)脈和頸外靜脈,頸外靜脈遠(yuǎn)端結(jié)扎,頸總動(dòng)脈下段用血管夾夾住,于發(fā)出頸外動(dòng)脈分支前結(jié)扎剪斷,將BD20G的動(dòng)脈穿刺針剪取1cm作為導(dǎo)管連接頸總動(dòng)脈近端和頸外靜脈近端,聯(lián)接牢固后固定導(dǎo)管,松開(kāi)血管夾,頸外靜脈變紅且有搏動(dòng)則說(shuō)明分流成功,縫合傷口前局部噴灑青霉素5萬(wàn)單位。C組僅行麻醉和局部切開(kāi)操作。將大鼠放回籠中,飼養(yǎng)6周后,B組每天腹腔注射1mg/kg BML-111,P組每天腹腔注射等量生理鹽水,連續(xù)4周后將大鼠取出進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
3 肺動(dòng)脈壓力測(cè)量 將大鼠按照如前的方式行腹腔注射麻醉,麻醉后固定于手術(shù)臺(tái)上,分離右側(cè)頸外靜脈,將右心導(dǎo)管充滿肝素鹽水后插入,連接換能器并與監(jiān)護(hù)儀相連,當(dāng)置入導(dǎo)管進(jìn)入右心室時(shí)記錄其右室收縮壓,監(jiān)護(hù)儀出現(xiàn)肺動(dòng)脈波形時(shí)記錄其平均肺動(dòng)脈壓力,連續(xù)三次讀數(shù),計(jì)算其平均值。壓力測(cè)量完畢后處死大鼠,游離右室(RV)和左室+室間隔(LV+S)并稱(chēng)重,計(jì)算(RV)/(LV+S)。
4 組織病理學(xué)測(cè)定 用生理鹽水沖洗肺動(dòng)脈剩余的血液,同時(shí)用10%的中性甲醛在20cmH2O壓力下經(jīng)氣管注入肺內(nèi),約5min后切取左肺于10%甲醛中固定48h,常規(guī)石蠟包埋、切片。
4.1 肺小動(dòng)脈中膜厚度比 將處理好的切片采用Elastin-Van Gieson染色,光鏡下觀察用SimplePCI圖像采集系統(tǒng)處理,分別測(cè)量計(jì)算內(nèi)、外彈力板之間的距離R和血管外徑D,每只大鼠測(cè)量30根肺部小動(dòng)脈,直徑位于30~100μm,由公式計(jì)算中膜厚度百分比:2R/D100%。
4.2 肺小動(dòng)脈纖維化比 將處理好的標(biāo)本經(jīng)Masson染色,在400倍顯微鏡下進(jìn)行觀察,用圖像處理軟件將藍(lán)染的纖維組織和紅色的其它組織以及白色的背景分割開(kāi),計(jì)算藍(lán)染組織占總視野百分比。
4.3 肺組織 MMP-2,9、TIMP-1含量的測(cè)定將處理好的切片用免疫組織化學(xué)SP法染色肺組織,以胞膜和胞漿呈棕黃色顆粒為 MMP-2,9、TIMP-1表達(dá)陽(yáng)性,無(wú)棕黃色顆粒者為表達(dá)陰性,采用Image-Pro Plus圖像分析系統(tǒng)在400倍光鏡下進(jìn)行分析,每張切片隨機(jī)抽取五個(gè)視野作為測(cè)定目標(biāo),采用IOD行半定量分析。
5 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 本組對(duì)所有數(shù)據(jù)采用SPSS13.0統(tǒng)計(jì)分析,選用完全隨機(jī)設(shè)計(jì)的方差分析,采用最小有意義極差法(LSD)分析各組與對(duì)照組之間的比較,以P<0.05為有顯著性差異,P<0.01為有極顯著性差異。
1 大鼠一般情況 見(jiàn)表1。P、B兩組大鼠分流術(shù)后有部分大鼠表現(xiàn)為進(jìn)食減少,毛發(fā)變粗,活動(dòng)較差。P、B兩組大鼠體重增長(zhǎng)減慢,術(shù)前三組大鼠體重?zé)o顯著性差異,術(shù)后6周,C組大鼠體重重于P、B兩組,第10周C組體重重于P、B兩組大鼠,且B組體重高于P組。
表1 各組大鼠體重變化情況(g,±s)
表1 各組大鼠體重變化情況(g,±s)
注:※與C組比較,P<0.05;#與P組比較,P<0.05
測(cè)量指標(biāo) 術(shù)前 第6周 第10周C組 416±12 462±14 486±18 P組 420±13 446±13※ 454±15※B組 419±15 443±15※ 468±16※#
2 血流動(dòng)力學(xué)改變 見(jiàn)表2。經(jīng)術(shù)后10周的飼養(yǎng),P組和B組大鼠PAMP、RVSP均較C組升高,且P組比B組升高明顯(P<0.05),大鼠處死后,P組和B組RV/(LV+S)較C組增加顯著(P<0.05)。
3 中膜厚度及纖維化的比較 見(jiàn)表3P組和B組大鼠相比C組肺組織中膜厚度比和纖維化比增高,且P組比B組增加更明顯(P<0.05)。
表2 各組大鼠PAMP、RV/(LV+S)、RVSP(±s)
表2 各組大鼠PAMP、RV/(LV+S)、RVSP(±s)
注:※與C組比較,P<0.05;#與P組比較,P<0.05
測(cè)量指標(biāo) PAMP(mmHg)RV/(LV+S) RVSP(mmHg)C 組 13.2±2.2 0.221±0.021 22.2±3.3 P組 30.4±4.1※ 0.304±0.031※ 37.7±5.2※B組 26.6±3.7※# 0.264±0.031※ 31.8±4.4※#
表3 各組大鼠中膜厚度比和纖維比(±s)
表3 各組大鼠中膜厚度比和纖維比(±s)
注:※與C組比較,P<0.05;#與P組比較,P<0.05
測(cè)量指標(biāo) 中膜厚度百分比 纖維化百分比C組 12.3±2.5 15.6±5.8 P組 25.1±4.9※ 34.6±7.8※B組 20.6±3.4※# 26.3±6.9※#
4 MMP-2、MMP-9、TIMP-1水平比較 見(jiàn)表4。P組和B組大鼠相比C組肺組織 MMP-2、MMP-9、TIMP-1含量增高,且P組比B組增加更明顯(P<0.05)。
表4 各組大鼠MMP-2、MMP-9、TIMP-1水平(±s)
表4 各組大鼠MMP-2、MMP-9、TIMP-1水平(±s)
注:※與C組比較,P<0.05;#與P組比較,P<0.05
測(cè)量指標(biāo) MMP-2 MMP-9 TIMP-1 C 組 32.6±6.2 35.8±8.7 30.4±5.9 P組 76.8±15.6※ 69.4±12.8※ 82.6±18.2※B組 58.3±12.9※# 52.2±11.4※# 61.6±14.4※#
肺動(dòng)脈高壓在先天性疾病中發(fā)生率比較高,主要表現(xiàn)為肺動(dòng)脈壓力進(jìn)行性升高,右心壓力升高,右心室肥厚,如果不及時(shí)干預(yù),難免發(fā)展到不可逆的階段,最后常導(dǎo)致右心衰竭,病人死亡[4]。在近年來(lái)的研究中炎癥反應(yīng)被認(rèn)為是肺動(dòng)脈高壓發(fā)生發(fā)展的關(guān)鍵因素,如肺動(dòng)脈高壓病變過(guò)程中常伴隨著炎癥因子如白介素、腫瘤壞死因子、核因子、基質(zhì)金屬蛋白酶等的變化,因此通過(guò)抑制炎癥反治療肺動(dòng)脈高壓被認(rèn)為是一個(gè)有效的辦法[5]?;|(zhì)金屬蛋白酶是細(xì)胞外基質(zhì)一種與降解膠原蛋白相關(guān)的水解酶,它可以影響而細(xì)胞外基質(zhì)的改變包括膠原蛋白的變化和彈性蛋白的變化,在細(xì)胞外基質(zhì)生長(zhǎng)增殖的過(guò)程中起到重要調(diào)節(jié)作用。此外它還參與肺動(dòng)脈血管平滑肌的增殖和遷移,細(xì)胞外基質(zhì)的變化也是肺動(dòng)脈高壓發(fā)展過(guò)程中的一個(gè)因素,已有實(shí)驗(yàn)證明抑制MMP的表達(dá),有助于減輕肺部炎癥和血管重構(gòu),延緩肺動(dòng)脈高壓的形成[6,7]。
脂氧素是體內(nèi)重要的促炎癥消退介質(zhì),它通過(guò)激活脂氧素受體發(fā)揮強(qiáng)大的抗炎作用,而B(niǎo)ML-111作為一種脂氧素受體激動(dòng)劑也可以通過(guò)作用于脂氧素受體而發(fā)揮相同的作用[8]。在本試驗(yàn)中采用導(dǎo)管聯(lián)接左頸總動(dòng)脈-頸外靜脈建立大鼠左向右分流型肺動(dòng)脈高壓動(dòng)物模型,模型建立后于第六周開(kāi)始行腹腔注射干預(yù),三組大鼠,在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)體重?zé)o差異,隨著分流導(dǎo)致肺動(dòng)脈高壓的逐漸形成,P組和B組生長(zhǎng)放緩,但P組生長(zhǎng)更慢。大鼠處死前P組和B組測(cè)量的肺動(dòng)脈壓力、右心室收縮壓均比C組升高,P組升高更明顯,大鼠處死后測(cè)得RV/(LV+S)、中膜厚度比和纖維化比值P組和B組明顯增大,說(shuō)明右室肥厚明顯,肺血管病理改變嚴(yán)重。采用半定量測(cè)得P組和B組MMP-2、MMP-9、TIMP-1升高,且P組比B組更明顯,說(shuō)明P組和B組兩組大鼠肺部炎癥反應(yīng)較重,而加入BML-111有助于減輕大鼠肺部炎癥。
本研究B組大鼠加入BML-111,可減輕左向右分流型大鼠肺動(dòng)脈高壓的進(jìn)展,減輕右室肥厚及肺部血管病理改變,其作用機(jī)制可能與BML-111抑制大鼠肺組織 MMP-2,9表達(dá),增強(qiáng)TIMP-1的表達(dá)有關(guān)。
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