摘要：目的 探討H2S、NO對早產(chǎn)胎兔動脈導(dǎo)管的作用及其相互影響，進一步探索動脈導(dǎo)管開放與關(guān)閉的病理生理機制、意義及其影響因素，為臨床上全面認(rèn)識動脈導(dǎo)管的開放與關(guān)閉提供理論依據(jù)。方法 將孕21d日本大耳白兔24只隨機分成四組：空白對照組及三個處理組，處理組待孕齡23d和25d時分別腹腔注射以不同劑量的一氧化氮前體-硝普鈉，待孕齡26d時解剖孕兔取胎兔，胎兔心臟取血1mL后立即解剖胎兔取動脈導(dǎo)管組織，進行實驗。結(jié)果 隨著注射硝普鈉濃度的增加，胎兔血漿中硫化氫含量、動脈導(dǎo)管組織CSEmRNA表達量均逐漸隨注射劑量的增加而增加。各組間相比較，P<0.01，具有顯著性差異。結(jié)論 早產(chǎn)兔血漿中有H2S存在，早產(chǎn)兔動脈導(dǎo)管組織中存在CSEmRNA表達；給孕兔注射不同劑量硝普鈉（在一定范圍內(nèi)）對早產(chǎn)兔動脈導(dǎo)管中H2S/CSE體系具有濃度依賴性促進作用。

關(guān)鍵詞：動脈導(dǎo)管；早產(chǎn)兔；一氧化氮；硫化氫；胱硫醚-γ-裂解酶

Abstract： Objective To observe nitric oxide and hydrogen sulfide on ductus arteriosus in preterm fetal rabbits the role and influence each other， to further explore the pathophysiology of arterial catheter opening and closing mechanism， significance and impact factors， a comprehensive understanding of clinical arterial catheter provides a theoretical basis. Methods For Pregnant 21 days of 24 Japanese white rabbits were randomly divided into four groups： control group and three treatment groups， until 23 days and 25 days gestational age were more than intrauterine dose of sodium nitroprusside injection.Anatomy of gestational age until 26 days pregnant rabbit rabbit fetus， fetal 1mL Rabbit heart blood taken immediately after the arterial anatomy of fetal tissue in rabbits，and the experiment was conducted. Results Preterm fetal rabbits plasma hydrogen sulfide content and the expression levels of CSEmRNA， increased gradually withl injection of increasing doses of sodium nitroprusside. Conclusion Hydrogen sulfide in premature rabbit plasma exists ，the expression of CSEmRNA and CSE in preterm rabbit ductus arteriosus is higher than full-term fetal rabbit ； different doses of sodium nitroprusside （within a certain range） of the ductus arteriosus in preterm rabbits in a concentration H2S/CSE pathway dependent role in promoting.

Key words：Ductus arteriosus； Premature rabbits； Nitric oxide；Hydrogen sulfide； Cystathionine-γ-lyase

目前國外學(xué)者對動脈導(dǎo)管關(guān)閉分子機制的研究表明，動脈導(dǎo)管在宮內(nèi)本身開放是處于一個主動的狀態(tài)，而動脈導(dǎo)管自身具有一定的張力和收縮傾向，但在宮內(nèi)動脈導(dǎo)管收縮能力被各種擴血管的因素所抑制，出生后由于擴張和收縮動脈導(dǎo)管的各種血管活性因子間的平衡被破壞，使動脈導(dǎo)管傾向于收縮力量一方，于是動脈導(dǎo)管很快便自行關(guān)閉。目前對于這些收縮導(dǎo)管及擴張導(dǎo)管的因素及其具體機制并非完全清楚，它們是如何通過各自的獨立作用及之間相互滲透共同控制導(dǎo)管的舒縮的有待進一步研究。本課題通過研究H2S、NO對早產(chǎn)胎兔動脈導(dǎo)管的影響及其相互作用，來進一步揭示氣體分子是否可以通過獨立及相互影響等各種復(fù)雜的途徑共同影響著動脈導(dǎo)管的關(guān)閉與開放的活動，進一步了解動脈導(dǎo)管在胎兒時期的開放及出生后關(guān)閉與持續(xù)未閉的生理和病理生理機制，為日后臨床上防治PDA提供理論依據(jù)及其更深一步認(rèn)識動脈導(dǎo)管未閉提供依據(jù)。

1資料與方法

1.1一般資料 將孕21d日本大耳白兔24只隨機分成四組：空白對照組及三個處理組，處理組待孕齡23d和25d時分別腹腔注射以不同劑量的一氧化氮前體-硝普鈉：即硝普鈉腹腔注射1mg/kg組（小劑量組），硝普鈉腹腔注射2.5mg/kg組（中劑量組），硝普鈉腹腔注射5mg/kg組（大劑量組），處理組待孕齡23d和25d時分別腹腔注射以上劑量的硝普鈉。。待孕齡26d時解剖孕兔取胎兔（每只產(chǎn)子兔4～5只），胎兔心臟取血1mL后立即解剖胎兔取動脈導(dǎo)管組織，進行實驗。用去蛋白方法測定胎兔血漿硫化氫含量，用實時熒光定量RT-PCR測定動脈導(dǎo)管組織中胱硫醚-γ-裂解酶（CSE）基因表達。

1.2 統(tǒng)計學(xué)方法 采用spss15.0統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)分析，兩組計量資料的比較，先經(jīng)方差齊性檢驗結(jié)果顯示方差齊，故采用t檢驗。以P<0.01為差異具有顯著性性。

3討論

硫化氫是近年來發(fā)現(xiàn)的新型氣體信號分子，大量研究表明CSE/H2S系統(tǒng)在調(diào)節(jié)心血管系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、消化道、抑制炎癥等領(lǐng)域都發(fā)揮重要作用，在心血管組織內(nèi)源性H2S主要通過胱硫醚-γ-裂解酶（CSE）的催化產(chǎn)生，H2S在心血管系統(tǒng)方面可以直接作用于血管平滑肌細(xì)胞上的ATP敏感鉀離子通道（KATP），使細(xì)胞超極化，從而使平滑肌舒張[1]， H2S是迄今為止被公認(rèn)的唯一內(nèi)源性血管平滑肌KATP通道開放劑[2] ，除了有直接保護缺血心肌作用外，還能通過促使血管新生修復(fù)血管組織，使缺血性及血管損傷等疾病得到有效治療。

一氧化氮（NO）作為體內(nèi)發(fā)現(xiàn)的第一個氣體信號分子，它的生物學(xué)作用早已被人們廣泛認(rèn)識特別是在治療急性高血壓方面，其能有效擴張血管而起到迅速降壓的作用。NO在體內(nèi)主要通過使細(xì)胞內(nèi)鳥甘酸環(huán)化酶（cGMP）水平升高，而發(fā)揮舒張血管等生物學(xué)效應(yīng)。近年來研究人們發(fā)現(xiàn)胎兒期動脈導(dǎo)管也能產(chǎn)生NO，NO也同樣能對動脈導(dǎo)管舒縮起著作用，有研究表明在早產(chǎn)兒中NO對于維持動脈導(dǎo)管的開放起著重要的作用，而這時前列腺素（PGE2）起輔助作用，剛好相反的是對于即將出生的足月兒[3]。

H2S和NO這兩種氣體分子信號分子都能獨自發(fā)揮生物學(xué)效應(yīng)，近些年來人們發(fā)現(xiàn)，這兩種氣體信號分子也可以協(xié)同發(fā)揮生物學(xué)效應(yīng)。有實驗證實，NO可以與H2S協(xié)同發(fā)揮舒張血管作用，NO可以使內(nèi)源性H2S舒血管效應(yīng)增加13倍[4]，同時NO也可以增強離體培養(yǎng)的血管平滑肌細(xì)胞中CSE的表達，這表明NO可以增加內(nèi)源性H2S的生成并能增加H2S生物活性，而H2S可以直接舒血管作用。然而H2S抑制血L-精氨酸（L-Arg）/一氧化氮合酶（NOS）/NO通路，從而抑制NO的生成，有實驗表明H2S還可以促進大鼠肺動脈組織血紅素加氧酶/CO 通路[5]。在高血壓患者內(nèi)皮細(xì)胞功能相對良好的情況下，H2S能發(fā)揮較好的舒血管作用，當(dāng)內(nèi)皮細(xì)胞功能紊亂時，H2S的作用也相對減弱，高血壓患者中血壓控制良好的，不論是血漿NO還是H2S的水平，都要高于血壓控制較差的患者[6]。以上均表明NO和H2S在機體內(nèi)外都可以協(xié)同發(fā)揮其生物學(xué)作用。

本研究發(fā)現(xiàn)生理狀態(tài)下H2S可以舒張動脈導(dǎo)管，在動脈導(dǎo)管組織中有CSEmRNA及CSE蛋白的表達，且早產(chǎn)兔動脈導(dǎo)管組織中胱硫醚-γ-裂解酶（CSE）mRNA表達量及CSE蛋白的表達均高于足月兔[7]，這充分說明氣體信號分子在早產(chǎn)兔動脈導(dǎo)管的舒縮中發(fā)揮的作用更明顯，由于早產(chǎn)兔動脈導(dǎo)管平滑肌發(fā)育不良、平滑肌對氧分壓的反應(yīng)性低等原因，所以早產(chǎn)兔動脈導(dǎo)管更容易受到外源性因素影響，因而研究氣體分子對早產(chǎn)兔動脈導(dǎo)管的作用及其影響更有實際意義。本課題組還發(fā)現(xiàn)在胎兔動脈導(dǎo)管組織中存在氧敏感鉀離子通道（Kvl.5）的表達[8]，推測硫化氫可能是通過氧敏感鉀離子通道對動脈導(dǎo)管起著舒張作用，具體是怎樣通過Kvl.5通道而舒張動脈導(dǎo)管的還有待進一步研究。本實驗通過給孕齡21～26d的日本大耳白兔腹腔注射不同劑量硝普鈉（為NO前體物質(zhì)），硝普鈉在體內(nèi)代謝生成NO，NO為氣體信號分子為小分子物質(zhì)可以自由通過毛細(xì)血管壁入血液，同樣在血中可以自由通過胎盤進入胎兔血液中，因此NO可以通過胎兔血液到達動脈導(dǎo)管而發(fā)揮生物學(xué)作用。我們通過檢測早產(chǎn)胎兔血漿中H2S含量及動脈導(dǎo)管組織中CSEmRNA表達量及CSE蛋白的表達，發(fā)現(xiàn)各組早產(chǎn)組胎兔血漿硫化氫含量及動脈導(dǎo)管組織CSEmRNA表達量及CSE蛋白的表達量均隨注射硝普鈉劑量（在一定范圍內(nèi)）的增大而遞增，推測早產(chǎn)兔中由于動脈導(dǎo)管還處于未關(guān)閉狀態(tài)，而硫化氫具有舒張血管作用，這對未閉合的動脈導(dǎo)管的舒張起著一定的作用，以保證全身血液循環(huán)，當(dāng)注射硝普鈉后，硝普鈉在體內(nèi)生成NO，NO也本身就對動脈導(dǎo)管（因為動脈導(dǎo)管也是一種血管）起著舒張作用，同時它可以使CSEmRNA表達增加，進一步增加CSE酶的生成量及活性，進而促進HfS生成，反過來，H2S能否對NO/NOS體系起促進還是抑制作用，H2S與CO、CO與NO之間它們是否也對動脈導(dǎo)管的舒縮起著作用，是通過何種方式作用，他們之間是否有協(xié)同作用，目前我們還不是很清楚，有待我們?nèi)ヌ剿餮芯?。相信在不久的將來這些問題肯定會得到解決，從而進一步服務(wù)于先天性心臟病動脈導(dǎo)管未閉的研究與治療。

參考文獻：

[1] Lu C， Kavalier A， Lukyanov E.S-sulfhydration/desulfhydration and S-nitrosylation/denitrosylation： a common paradigm for gasotransmitter signaling by H2S and NO[J].Gross SS Methods，2013，62（2）：77-81.

[2] Baragatti B， Ciofini E， Sodini D.Hydrogen sulfide in the mouse ductus arteriosus： a naturally occurring relaxant with potential EDHF function[J].Physiol Heart Circ Physiol，2013，304（7）：H927-934.

[3] Chang HY，Locker J，Lu R，eta1.Failure of postnatal ductus arteriosus closure in prostaglandin transporter-deficient mice[J].Circulation，2010，121：529-536.

[4]張濤，張海濤，劉朝中，等.煙草煙霧對大鼠胸主動脈硫化氫/胱硫醚-γ-裂解酶體系的影響[J].中國動脈硬化雜志， 2012，04：327-330.

[5] 許益笑，王園園，賈旭光等。內(nèi)源性硫化氫體系與低O2高CO2性肺動脈高壓的相關(guān)性研究[J]中國應(yīng)用生理學(xué)雜志， 2011，03：300-304。

[6] Be？towski J，Can J .Endogenous hydrogen sulfide in perivascular adipose tissue： role in the regulation of vascular tone in physiology and pathology[J].Physiol Pharmacol，2013，91（11）：89-98.

[7] Baragatti B， Ciofini E， Sodini D.Hydrogen sulfide in the mouse ductus arteriosus： a naturally occurring relaxant with potential EDHF function[J].Physiol Heart Circ Physiol，2013，304（7）：H927-934.

[8] Wagner CA.Hydrogen sulfide：a new gaseous signal molecule and blood pmssum regulator[J].J Nephrol，2009，22：173-176.

編輯/許言