丹参酮ⅡA磺酸钠对慢性低氧性肺动脉高压大鼠的治疗作用及其机制

论文摘要

低氧性肺动脉高压（hypoxic pulmonary hypertension,HPH）是慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructicve pulmonary disease,COPD）和慢性高原病等发病的重要病理生理环节,其主要特征是发生低氧性肺血管收缩（HPV）、肺动脉平滑肌细胞（PASMCs）肥大和增生以及长期代偿造成的肺血管结构重建（PVSR）。长期发展后形成肺源性心脏病,右心衰竭,是许多COPD和慢性高原病患者的最终死亡原因。此类疾病目前尚无理想特效的治疗措施。传统治疗的方法除了抗凝、地高辛和吸氧以外,还有应用钙离子通道阻滞剂、L-精氨酸（NO前体）、硝酸甘油等措施。随着对HPH发病机制的深入了解,又出现了如环前列环素、内皮素受体拮抗剂、磷酸二酯酶抑制剂等类的新型药物,治疗转向了调整体内血管舒张和收缩物质的平衡,逆转血管增生和减轻肺血管肥厚、重建。但是这些新型药物常伴有明显的副作用,且费用昂贵,不易广泛应用。丹参酮ⅡA （TanⅡA）是唇形科植物丹参的脂溶性活性成分,具有扩张血管,改善微循环,抑制和解除血小板聚集,提高机体耐缺氧能力,抗炎、抗脂质过氧化和清除自由基,减少缺氧引起的线粒体膜损伤;同时TanⅡA还通过抑制各种生长因子的表达,诱导血管内膜平滑肌细胞分化成熟和凋亡,从而抑制血管平滑肌细胞迁移、增殖,最终改善血管平滑肌的功能和状态。将其磺化成水溶性钠盐-丹参酮ⅡA磺酸钠（STS）供临床使用的注射液,已广泛用于治疗心脑血管疾病。国内有报道给COPD患者静滴STS能够明显改善症状,提高生存质量,但其作用机制还未见报道,故本实验采用间断性低压低氧法复制大鼠慢性HPH模型,应用STS进行治疗,观察STS对慢性HPH的治疗作用,探讨其可能的机制。一、目的:1、在整体动物水平明确STS对慢性HPH大鼠有明显的治疗作用;2、在血管水平证明STS可以减轻慢性HPH大鼠二级血管环的收缩反应,增强其舒张反应;3、观察STS对慢性HPH大鼠肺小动脉增殖、凋亡、Kv 2.1和氧化应激的影响并分析其机制。二、方法:1、低氧动物模型:低压低氧舱,设定舱内气压380mmHg,相当于海拔高度5000～5500m,进行间断性低氧,每天8h,持续3周。2、分组:常氧组、常氧+STS组、低氧组和低氧+STS治疗组。3、检测指标:（1）血流动力学指标和右心室肥厚指数（RVHI）:测量各组大鼠的平均左颈总动脉压（mCAP）、右心室收缩压峰值（RVPSP）和RVHI;（2）肺小动脉血管形态学指标:显微镜下观察肺组织切片HE染色结果,同时分别计算肺小动脉管壁厚度占外径的百分比（WT%）和管壁面积占血管总面积的百分比（WA%）;（3）肺小动脉环张力变化指标:分离大鼠肺动脉二级分支,制成长约3mm,直径1.5mm的肺动脉环,观察累积浓度的氯化钾（Kcl）、去甲肾上腺素（NE）和硝普钠（SNP）对各组大鼠肺小动脉环的作用;（4）肺小动脉增殖、凋亡指标:免疫组化法测定肺小动脉PCNA、Brdu和TUNEL的表达变化;（5）肺小动脉钾通道Kv 2.1的表达:分别用免疫组化法和RT-PCR法观察Kv 2.1在蛋白和mRNA水平的变化;（6）肺组织中SOD、H2O2、MDA含量变化的测定。三、结果（1）STS改善HPH大鼠血流动力学和右心室肥厚指数变化低氧可引起大鼠RVPSP（6.28±0.59 kPa）较常氧组（2.81±0.49 kPa）显著升高（P < 0.01）,并导致大鼠〔RV/（LV+S）%〕（35.703±2.95）较常氧组（26.79±1.86）显著增加（P < 0.01）;STS则可以抑制低氧所致的RVPSP升高（4.7±0.56 kPa）（P < 0.01）,有效降低低氧所致的〔RV（/LV+S）%〕增高（32.371±2.296）（P < 0.01）,同时STS对各组大鼠mCAP无影响。（2）STS减轻HPH大鼠肺小动脉形态学变化低氧组可见肺泡腔水肿,肺小动脉管壁和平滑肌层明显增厚,管腔狭窄;低氧+ STS组的肺形态学变化较低氧组明显减轻,肺泡腔散在炎性细胞及渗出物,肺小动脉厚度有一定程度的增加,平滑肌层出现不规则间断性肥厚,管腔呈部分狭窄。肺小动脉WA%和WT%值也呈相同变化趋势,常氧组与常氧+STS组无明显差别;低氧组大鼠的肺小动脉WA%（87.24±2.71）、WT%（77.75±2.18）较常氧组的WA%（52.53±2.43）、WT%（33.21±1.64）显著增高（P < 0.01）;给予STS治疗的大鼠WA%（72.06±3.84）和WT%（61.79±3.10）明显降低（P < 0.01）。（3）STS抑制HPH大鼠肺小动脉环的收缩反应,增强其舒张反应各组大鼠的肺小动脉对NE(10-7～10-5 mol / L)和Kcl（20100 mM）呈浓度依赖性收缩作用。在NE 10-7～10-6 mol / L和在Kcl 20～40 mM时,低氧组肺小动脉的张力显著增加,与常氧组相比差异显著（P < 0.05）;而给予STS治疗的大鼠肺小动脉对NE和Kcl的收缩反应较低氧组明显减轻（P< 0.05）;但在高浓度NE和Kcl的作用下,四组大鼠对的张力变化无明显差别。在10-7mol/L～10-4 mol / L的浓度范围内,各组大鼠的肺小动脉对SNP呈浓度依赖性舒张作用。低氧组对SNP反应不敏感,与常氧组相比差异显著（P < 0.05）,STS可改善低氧组肺小动脉对SNP的反应性（P < 0.05）。（4）STS抑制HPH大鼠肺小动脉增殖、诱导凋亡低氧使肺动脉平滑肌PCNA、Brdu表达明显增加（P < 0.05）,给予STS治疗可以减弱PCNA和Brdu的表达（P < 0.05）。低氧使肺动脉平滑肌TUNEL表达明显减少（P < 0.05）,给予STS治疗可以增加TUNEL的表达（P < 0.05）。（5）STS上调HPH大鼠肺小动脉Kv2.1表达低氧使肺动脉Kv2.1表达明显减少（P < 0.05）,STS的治疗可以肺小动脉Kv2.1的表达上调（P < 0.05）;RT-PCR结果也表明低氧可以降低Kv2.1mRNA水平,给予STS治疗可增加Kv2.1mRNA的表达（P < 0.05）。（6）STS提高HPH大鼠肺组织中SOD活性,降低MDA、H2O2含量低氧降低SOD的活性（P < 0.05）,升高MDA和H2O2的含量（P < 0.05）;而STS可以有效上调SOD的活性（P < 0.05）,降低MDA和H2O2的含量（P < 0.05）。四、结论STS明显减轻低氧引起的肺血流动力学变化和病理形态学改变,部分地逆转低氧引起的右心室肥厚;STS上述作用与其调节慢性HPH大鼠肺小动脉的舒缩功能、抑制血管增殖、促进凋亡、上调Kv2.1通道的表达、增加低氧引起的SOD活性,降低MDA、H2O2浓度有密切关系,为STS临床防治HPH提供新的理论依据。

论文目录

• 缩略语表
• 中文摘要
• 英文摘要
• 前言
• 文献回顾
• 正文
• 实验一 STS对慢性HPH大鼠的治疗作用
• 1 材料
• 2 方法
• 3 结果
• 4 讨论
• 实验二 STS对慢性HPH大鼠肺动脉舒缩功能的影响
• 1 材料
• 2 方法
• 3 结果
• 4 讨论
• 实验三 STS对慢性HPH大鼠肺小动脉增殖、凋亡、Kv2.1通道和氧化应激反应的影响
• 1 材料
• 2 方法
• 3 结果
• 4 讨论
• 总结
• 参考文献
• 个人简历和研究成果
• 致谢