陳克全，陳曉明，余小平 (.湖北科技學(xué)院附屬第二醫(yī)院內(nèi)科，湖北 咸寧 43700；.湖北科技學(xué)院附屬第二醫(yī)院機(jī)能科，湖北 咸寧 43700)

肺動脈高壓是指肺動脈血壓超過一定界值的血流動力學(xué)和病理狀態(tài)，它與人體病毒性肝炎、免疫缺陷綜合征、慢性阻塞性肺疾病等重大疾病密切關(guān)聯(lián)[1-2]。肺動脈高壓是由于內(nèi)皮損傷引起肺血管重塑和狹窄造成，從而導(dǎo)致右心室后負(fù)荷增加，進(jìn)而導(dǎo)致右心室肥厚/衰竭[3-5]。理想的藥物治療可以選擇性地松弛肺血管平滑肌、降低患者的肺動脈血壓，增加心排血量，達(dá)到緩解癥狀的效果。但目前臨床應(yīng)用的擴(kuò)張血管藥物對體循環(huán)有較強(qiáng)的影響，存在一定副作用[6-7]。肺動脈的氧化應(yīng)激反應(yīng)是肺動脈高壓形成的主要因素，是由機(jī)體缺乏抗氧化物質(zhì)所造成，如過氧化氫酶和超氧化物歧化酶等，使抗氧化防御系統(tǒng)不足以清除活性氧簇。肺動脈高壓與氧化應(yīng)激密切相關(guān)，抗氧化治療是一種潛在的治療方法，已成為肺動脈高壓發(fā)病機(jī)制的研究熱點(diǎn)之一[8]。褪黑素是一種親脂性化合物，也是一種強(qiáng)大的抗氧化劑，與受體結(jié)合或獨(dú)立于受體外之后，能夠跨越細(xì)胞膜發(fā)揮其生理功能，對各種心血管疾病起到預(yù)防作用[9-10]，褪黑素對缺血再灌注損傷，心肌慢性間歇性缺氧損傷、高血壓等血管疾病和脂質(zhì)代謝具有顯著性影響。本研究通過建立野百合堿(MCT)誘導(dǎo)大鼠的肺動脈血壓模型，探究褪黑素治療對大鼠肺動脈高壓的治療與預(yù)防作用及其機(jī)制。

1 資料與方法

1.1實(shí)驗(yàn)動物：健康清潔級3月齡SD大鼠120只，體重(256± 24)g，飼養(yǎng)條件為溫度22～24℃，濕度40%～60%，12 h/12 h明暗交替，保持良好的通風(fēng)和充足的氧氣供應(yīng)。適應(yīng)性飼養(yǎng)1 w后，將大鼠隨機(jī)分成6組，每組20只：對照組(C組)、MCT組、C+MEL治療組、MCT+MEL治療組；C+MEL預(yù)防組、MCT+MEL預(yù)防組。實(shí)驗(yàn)過程中對動物的操作符合醫(yī)學(xué)倫理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，本次研究經(jīng)過本院醫(yī)學(xué)倫理委員會同意。

1.2藥物治療方案：對MCT組大鼠腹膜內(nèi)注射MCT溶液(50 mg/kg)誘導(dǎo)肺動脈高壓模型的建立，對照組大鼠腹膜內(nèi)注射等量的無菌生理鹽水；對后兩組大鼠每日注射褪黑素75 ng/L[11]；C+MEL治療組每日注射褪黑素75 ng/L，MCT+MEL治療組在注射MCT溶液14 d后開始注射褪黑素；C+MEL預(yù)防組在正式實(shí)驗(yàn)開始前5 d，每日注射褪黑素；MCT+MEL預(yù)防組在正式實(shí)驗(yàn)開始前5 d，每日注射褪黑素，正式實(shí)驗(yàn)開始后注射MCT溶液14 d，之后開始注射褪黑素。試驗(yàn)周期持續(xù)時間為30 d。

1.3評價標(biāo)準(zhǔn)

1.3.1生理指標(biāo)和心功能檢測：測量前對每只大鼠稱重，并注射10%濃度的水合氯醛溶液對大鼠麻醉。將麻醉的大鼠用棉線固定在手術(shù)臺上用手術(shù)刀切開頸部的皮膚。迅速切除心臟用生理鹽水沖洗干凈，測量左心室和右心室功能參數(shù)，包括心率(HR)、左室收縮壓(LVSBP)、左心室形成壓(LVDP)、右室收縮壓(RVSBP)和右心室形成壓(RVDP)。其他測量的生物統(tǒng)計指標(biāo)有心臟、肺、肝的重量和脛骨長度[12-13]。

1.3.2抗氧化應(yīng)激指標(biāo)檢測：心臟從胸腔取出后采集血液樣本，采用分光光度法測定血漿過氧化氫酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活性[16-17]。

1.4統(tǒng)計學(xué)方法：采用SPSS24.0軟件進(jìn)行單因素方差分析和Newman-Keuls事后檢驗(yàn)進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果

2.1各組生理指標(biāo)和心功能水平比較：單一的褪黑素注射導(dǎo)致心臟重量增加，肺和肝臟重量減小，身體體重降低。與MCT組相比，接受每日75 ng/L的褪黑素治療的大鼠體重增加(P<0.05)；同時，MCT+MEL組的RV重量/脛骨長度顯著減小(P<0.05)，肺總量和肝重量顯著降低(P<0.05)。見表1。

表1 褪黑素對大鼠生理指標(biāo)和心功能的影響

2.2各組CAT和SOD活性比較:治療性用藥實(shí)驗(yàn)中，MCT組CAT和SOD水平較C組顯著增加(P<0.05)，75 ng/L褪黑素的持續(xù)治療降低了CAT和SOD的活性(P<0.05)。預(yù)防性用藥實(shí)驗(yàn)中，MCT組CAT和SOD水平較C組顯著增加(P<0.05)，預(yù)防性應(yīng)用褪黑素之后，CAT活性明顯降低(P<0.05)，但SOD值無明顯變化(P>0.05)。見圖1，圖2。

注：與C組比較，①P<0.05；與MCT組比較，②P<0.05,下圖同

圖2 預(yù)防性用藥實(shí)驗(yàn)中褪黑素對大鼠血漿CAT和SOD活性的影響

3 討論

肺動脈高壓常出現(xiàn)在老年群體中，伴隨右心室肥厚和心力衰竭等癥狀。肺動脈高壓發(fā)展的主要機(jī)制是氧化應(yīng)激反應(yīng)，而褪黑素具有極強(qiáng)的抗氧化活性，能夠減少心血管組織的抗氧化損傷，明顯緩解右心室功能障礙，減少間質(zhì)纖維化和離子體氧化應(yīng)激，達(dá)到降低肺動脈壓力和改善肺動脈血管擴(kuò)張的作用[18]。本研究應(yīng)用MCT注射誘導(dǎo)建立的肺動脈高壓大鼠模型在1個月后，大鼠的肺動脈壓力明顯升高，伴隨右心室肥厚，肺重量和肝重量顯著增加。肺重量和肝重量的增加可能與MCT誘導(dǎo)損傷肺血管內(nèi)皮和肝竇內(nèi)皮細(xì)胞導(dǎo)致水腫密切相關(guān)[19-20]。肺動脈高壓引起心功能障礙的機(jī)制包括壓力過載、心肌細(xì)胞微管增殖、左室萎縮重塑和基質(zhì)金屬蛋白酶激活引起的活性氧(ROS)激活纖維化等[21-22]。研究表明，氧化應(yīng)激反應(yīng)發(fā)生機(jī)制是由過量的細(xì)胞ROS對心臟興奮-收縮耦聯(lián)相關(guān)蛋白質(zhì)、線粒體脫氧核糖核苷酸、肥大信號激酶、轉(zhuǎn)錄因子等產(chǎn)生有害影響所造成，這些危害導(dǎo)致心肌細(xì)胞凋亡，細(xì)胞外基質(zhì)重構(gòu)，心臟收縮功能受損[23-24]。因此，抗氧化應(yīng)激被認(rèn)為是治療肺動脈高壓的方式之一。本研究結(jié)果顯示，低濃度的褪黑素治療能顯著提高大鼠的血漿抗氧化能力，對肺動脈高壓的預(yù)防起到十分重要的作用，能夠調(diào)節(jié)肺動脈的張力，有效CAT活性。這為褪黑素預(yù)防某些疾病提供了新的研究思路。對于人體預(yù)防實(shí)驗(yàn)，褪黑素的劑量和濃度應(yīng)該更加謹(jǐn)慎選擇，盡管實(shí)驗(yàn)表明褪黑素對抗氧化治療有重要功效，但存在一定的風(fēng)險，因?yàn)镽OS的產(chǎn)生對人體十分重要，在健康狀態(tài)下發(fā)揮重要的生理作用[25]。

綜上所述，持續(xù)的褪黑素治療能夠有效地減少右心室肥大和心功能障礙等問題，對肺動脈高壓具有一定的治療和預(yù)防作用。褪黑素能夠治療、預(yù)防各種疾病，被廣泛應(yīng)用于臨床研究。本研究表明褪黑素對MCT誘導(dǎo)的大鼠肺動脈高壓治療效果良好，對心臟具有一定保護(hù)作用。