论文摘要
高动力性肺动脉高压是左向右分流型先天性心脏病最常见、最重要的并发症之一。肺动脉压力的高低和肺血管结构病变的严重程度决定了患者临床症状的轻重，也是外科手术成功率和患者预后情况的重要决定条件。其病理基础是肺循环血量的显著增加引起肺血管充盈压增高、肺血管内血流速度的增快引起血管反应性收缩以及在此基础上产生的对血管的机械应力的增高。刺激因素持续存在，逐渐导致肺血管结构重建引起不可逆的阻力性肺动脉高压。目前的研究认为，继发于血管内皮系统损伤的重要内源性血管活性物质平衡失调（主要是一氧化氮体系功能不足／内皮素体系过度活化）是肺动脉高压发生和发展的重要决定因素。但是在高动力性肺动脉高压中关于两者之间变化关系的研究研究尚少。 一氧化氮（nitric oxide，NO）可以选择性地降低肺循环压力，NO吸入已经较成功地应用于治疗新生儿持续肺动脉高压及先天性心脏病（congenital heart disease，CHD）术后肺动脉高压危象的处理。但由于NO吸入治疗需借助呼吸机和严格的监测系统，半衰期短，价格昂贵，因此其临床应用受到一定的限制。近年来有研究表明，雾化吸入一氧化氮供体硝酸甘油（nitroglycerin，NTG），可对肺动脉高压产生明显的治疗作用。但长期吸入的副作用研究及疾病早期吸入是否可以起到预防病变进展等问题均未见报道。本研究通过分流手术建立高动力性肺动脉高压大鼠模型，探讨在该病理状态下内源性NO／ET体系的变化，并在建立分流术后早期和晚期应用雾化吸入NTG，观察其是否能够发挥治疗及预防肺动脉高压、延缓肺血管重构的作用。 第一部分：高动力性肺动脉高压大鼠模型的建立 研究目的 本研究的目的旨在探讨建立大鼠肺动脉高压模型的方法，为研究儿科领域左向右分流型CHD高动力性肺动脉高压的机制及其干预措施奠定基础。 材料与方法 健康雄性SD大鼠20只，随机分成两组，每组10只。分流组（S组）应用腹主动脉-下腔静脉造瘘术造成左向右的血液分流，引起肺循环的血量增加。对照组（C组）仅打开腹腔暴露腹主动脉及下腔静脉而不实行分流手术。手术结束后，两组大鼠在相同的条件下饲养至12周。12周后，应用超声心动图纪录二、三尖瓣返流情况，应用多普勒超声心动图测量肺动脉瓣口血流速度（PV）、血流加速时间（AT）及右室射血前时间（RPEP），并计算RPEP／AT。应用导管测压方法，测量右室收缩期压力（RVSP）。分离大鼠左心室（LV）、右心室（RV）及室间隔（S），并分别称重，计算RV／（LV+S）。 结果 1．与C组比较，S组大鼠术后12周食欲明显减退，体重增长减慢，两组差异有显著意义（P＜0.01）。 2．术后12周超声心动图检查发现，S组100％存在三尖瓣返流，60％存在肺动脉瓣返流。C组中，仅50％存在三尖瓣返流，未见肺动脉瓣返流。S组的PV（0.83±0.08m／s）及RPEP／AT比值（0.80±0.03）均明显高于C组的PV（0.76±0.08m／s）及RPEP／AT比值（0.56±0.07）（P＜0.05）。 3．右心室压力测定结果显示，S组RVSP（28.63+2.91mmHg）显著高于C组（21.30±4.89）（P＜0.01）；RV／（LV+S）比值（0.273+0.023）显著高于C组（0.218+0.012）（P＜0.01）。 结论 腹主动脉—下腔静脉分流术可成功地制造血流动力学改变类似左向右分流先天性心脏病合并肺动脉高压大鼠模型；经胸右心室穿刺测压可以方便、准确地测量和监测右心室压力。 第二部分：高动力性肺动脉高压大鼠内源性一氧化氮及内皮素体系的变化 研究目的 利用高动力性肺动脉高压动物大鼠模型，观察NO／ET体系的相关指标，以期了解高动力性肺动脉高压时内源性NO／ET体系的变化情况和二者之间的相互联系。 材料与方法 动物分组及血流动力学检测指标同第一部分。分离大鼠左心室（LV）、右心室（RV）及室间隔（S），并分别称重，计算RV／（LV+S）。以放射免疫法测定血浆内皮素—1（ET—1）水平。分光光度计测定血浆NO代代产物含量。肺组织灌流固定，切片苏木精-伊红（HE）染色，按照Heath-Edwards高压性肺血管疾病病理学分级给予病理评分。分别测定肺中、小动脉外径、管壁厚度、血管总面积。计算管壁厚度占外径百分比（vascular wall thinkness／vascular diameter，WT／D）、管壁面积占血管总面积百分比（vascular area／total vascular area，WA％）。应用免疫组织化学法（IHC）法检测ETA受体（ETAR）、ETB受体（ETBR）及内皮型一氧化氮合酶（eNOS）在肺血管上皮及平滑肌上的表达。 结果 1．S组血浆ET-1含量（49.954±5.05pg／ml）显著高于C组（22.94±5.15pg／ml）（P＜0.01），血浆NO代谢产物测值（29.56±5.61μmol／L）高于C组（21.83±5.54μmol／L）（P=0.03）。 2．肺组织切片HE染色可见S组肺中小动脉出现明显的内膜增生，肌层增厚，血管平滑肌细胞排列紊乱等肺动脉高压病理改变，其病理分级（3.40）明显高于C组（0.87），差异有显著性（P＜0.01）。WT／D及WA％两个表示肺血管肌化程度的指标S组（WT／D 10.21±0.83％，WA％22.34±2.51％）均显著高于C组（WT／D 5.33±0.47％，WA％14.01±1.03％）（P＜0.01）。 3．免疫组织化学显示，S组TA受体（ETAR）、ETB受体（ETBR）及内皮型一氧化氮合酶（eNOS）在肺血管的表达（ETAR 84.68±8.46，ETBR 84.54±7.71，eNOS 44.87±9.1）均强于C组（ETAR 33.51±4.03，ETBR 32.71±2.94，eNOS32.01±4.11）差异有显著性（P＜0.01）。 结论 1．高动力性肺动脉高压发生发展过程中，NO／TE体系均呈现上调。 2．ET体系的上调是血流动力学改变后肺动脉高压发生发展最重要的起始因素，ETAR、ETBR均对肺动脉高压的发生发展过程起到了促进作用。 3．内源性NO体系的上调继发于ET体系的改变，但仍不能维持NO／ET之间的平衡关系。 第三部分：雾化吸入硝酸甘油对高动力性肺动脉高压的预防和治疗作用及其机制 研究目的 观察NTG雾化吸入是否能降低肺动脉高压，起到预防或缓解肺血管重构，为临床应用奠定基础。材料与方法 健康雄性SD大鼠40只，随机分成四组，每组10只。其中三组实施腹主动脉-下腔静脉造瘘术造成左向右的血液分流者分别包括：分流组（S组），分流a组（Sa组），分流b组（Sb组）；而对照组（C组）仅打开腹腔暴露腹主动脉及下腔静脉而不实行分流手术。 Sa组术后第2天开始给予硝酸甘油雾化吸入，每日1次，每次20分钟，共8周，然后生理盐水雾化吸入4周，每日1次，每次20分钟。 Sb组术后第2天给予生理盐水雾化吸入，每日1次，每次20分钟；8周后给予硝酸甘油雾化吸入，一日2次，每次20分钟，共4周。 S组术后第2天给予生理盐水雾化吸入，每日1次，每次20分钟，共12周。 C组为正常对照，术后第2天给予生理盐水雾化吸入，每日1次，每次20分钟。 四组大鼠在相同的条件下饲养。12周后大鼠颈动脉插管测颈动脉平均压（MSP），测全血高铁血红蛋白（MetHb）含量。其余观察指标同第一部分。 结果 1．造模12周后超声心动图显示，Sa组大鼠及Sb组大鼠三尖瓣返流及肺动脉瓣返流的发生率均明显低于S组（P＜0.01），同C组无统计学意义（P＞0.05）。Sa组的PV及RPEP／AT比值分别为0.77±0.08m／s和0.60±0.06；Sb组的PV及RPEP／AT比值分别为0.8±0.08m／s和0.67±0.06，均显著低于S组的PV及RPEP／AT比值（0.83±0.08m／s及0.80±0.03）（P＜0.05）。 2．Sa组和Sb组RVSP分别为23.56±2.83mmHg和21.70±2.94mmHg，显著低于S组（28.63±2.91mmHg）（P＜0.01）。Sa组RV／（V+S）比值（0.221±0.014）显著低于S组（0.273±0.023）（P＜0.01）。Sb组平均值（0.250±0.018）低于S组，但差异无统计学意义。Sa组、Sb组、S组之间颈动脉平均压（MAP）无统计学差异（P＞0.05）。 3．Sa组的血浆ET-1含量及NO代谢产物测值分别为38.16±9.98pg／ml和23.00±6.84μmol／L；Sb组的血浆ET-1含量及NO代谢产物测值分别为22.66±5.81pg／ml和16.08±2.33μmol／L，均低于S组的血浆ET-1含量及NO代谢产物测值（分别为49.95±5.05pg／ml和29.56±5.61μmol／L）（P＜0.01）。MetHb含量四组之间差异无统计学意义。 4．肺组织切片HE染色显示，按照评分由低到高的组依次为：C组（0.87）＜Sa组（14.5）＜Sb组（2.48）＜S组（3.40）。两两比较均存在显著差异，p＜0.01。反映肺小血管肌化程度指标WT／D及WA％测值：Sa组为WT／D 6.02±0.72％，WA％16.23±2.09％；Sb组为WT／D 8.53±0.67％，WA％19.03±2.01％；S组为WT／D10.21±0.83％，WA％22.34±2.51。说明Sa组肌化程度明显小于Sb组及S组（P＜0.01）。 5．免疫组织化学显示，Sa组肺组织ETAR、ETBR表达积分分别为48.93±14.09和44.76±9.10；Sb组肺组织ETAR、ETBR表达积分分别为49.42±2.75和58.82±17.31，均低于S组肺组织ETAR、ETBR表达积分（分别为84.68±8.46和84.54±7.71）（P＜0.05）；其中Sa组ETBR表达低于Sb组，差异有显著性（P＜0.05）。 6．Sa组、Sb组、S组内皮型一氧化氮合酶（eNOS）的表达积分分别为47.79±15.29、48.39±1.73和44.87±9.1，三组之间无统计学差异（P＞0.05）。 结论 1．长期小剂量雾化吸入NTG可以明显降低高分流组肺动脉压力，而不影响体循环压力。 2．长期小剂量雾化吸入NTG可改善高分流组肺血管重建。早期应用对肺血管的保护作用更加明显。 3．长期小剂量雾化吸入NTG可削弱高分流组肺组织ETAR、ETBR表达上调及血浆ET水平的升高程度。在血流动力学改变的早期应用对ETBR表达的上调的抑制作用更明显。 4．长期小剂量雾化吸入NTG使血浆高分流组NO含量下降，但肺组织eNOS表达未受影响。 5．长期小剂量雾化吸入NTG不造成高铁血红蛋白血症。全文总结 高动力性肺动脉高压发生发展过程中，ET体系的上调是最重要的起始因素，ETAR、ETBR均对肺动脉高压的发生发展过程起到了促进作用；内源性NO体系的上调继发于ET体系的改变，但仍不能维持NO／ET之间的平衡关系；NO／ET在该病理状态下相互关系的阐明有助于临床制定相应的高动力性肺动脉高压的治疗和预防策略。长期小剂量NTG安全、有效，对高动力性肺动脉高压有明显的预防和治疗作用，并能在一定程度上抑制肺血管重建；在发生血流动力学改变早期应用效果更为明显。该方法操作简单，价格低廉，因此有较好的临床应用前景。
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