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Y9 50 2 37福建医科大学硕士研究生毕业论文阿托伐他汀及氯沙坦预治疗对野百合碱诱发的大鼠肺动脉高压的作用T h ep r e tr e a tm e n te f f e c to f a to r v sststJnsn d Io sa r tsn0 nm o n o c r o f ld in c - in d u c e dp u lm o n a r ,a r te r la lh y p e r te n sto nin r a ts所在院( 幕)z 第一临床学院研究生t 谢泓学科( 专业)z内科学( 心血臂内科)师一谢良地教授吴可贵教授研究起止日期l 20 0 4 年7 月 至20 0 6 年4 月1二0 0 六年五月
英文缩略词表A T l- R ( A n g io ten sio nIIty p e1recep to r)B M P R - 2 m o n eM o r p h o g en eticP r o te inR e ce p to r - 2)C a v a l( a lsu b u n ito f V o lta g e - D e p e n d e n tC a lc iu mC h a n n e DE D ( E x ter n a iD ia m eter)e N O S ( e n d o th e lia IN itr icO x id eS y n th a se )E T - l( en d o th elin —11IP 3R ( In o sito l 1,4 ,5T r ip h o sp h a teR ecep to r)L A ( L u m e nA r ea )M C T ( m o n o er o ta lin e)M M P ( M a tr ixM eta ilo p ro tein a se)m P A P ( m e a nP u lm o n a r yA r te r ia lP ressu re)N O ( N itr icO x id e lP A H ( P u lm o n a r yA r te r ia lH y p erten sio n )P A S M C ( P u lm o n a r yA r te r ia l S m o o t hM u scleC elt)R A S ( R en in —A n g io ten sinS y stem )R T - P C R( R ev erseT r a n sc r ip tio nP o ly m e r a seC h a inR e a ctio n )R V H l( R ig h tV e n tr ic u la rH y p e r tr o p h yIn d ex )R V S P ( 酗g h tV e n tr ic leS y sto licP ressu re)R y R C R y a n o d in cR ecep to r)S E R C A [ S a r e o ( E n d o )p la sm ieR e tic u lu mC a 2+ - A T P a se]S R [ S a reo ( en d o )p la sm icR eticu lu m 】T A ( T o ta i A r ea )T X A d T h r o m b o x a n eA 2)V S M C ( V a sc u la rS m o o thM u scleC ell)W A ( W a llA r e a )W T ( W a ll T h ick n e ss)血管紧张素II 1型受体骨形成蛋白受体2电压依赖型钙通道n 1亚基血管直径内皮源性一氧化氮合酶内皮素三磷酸肌醇受体. 1血管腔面积野百合碱基质金属蛋白酶肺动脉平均压一氧化氮肺动脉高压肺动脉平滑肌细胞肾素. 血管紧张素系统反转录聚合酶链式反应右心室肥厚指数右心室收缩压兰尼定受体肌浆网钙A T P 酶肌浆网血管总面积血栓素A 2血管平滑肌细胞血管管壁面积血管壁厚度
阿托伐他汀及氯沙坦预治疗对野百合碱诱发的大鼠肺动脉高压的作用中文摘要目的探讨阿托伐他汀及氯沙坦预治疗对野百合碱诱发的大鼠肺动脉高压的作用方法雄性S p r a g u e —O a w le y 大鼠32只, 体重250 —30 0 9 , 随机均分为『F 常对照组( C tr ), 肺动脉高压组( P A H ), 氯沙坦预治疗组( L o s)和阿托伐他汀预治疗组( A to )。后三组一次性腹腔注射野百合碱( M C T )6 0m g /k g , 对照组予以等体积生理盐水腹腔注射。
从野百合碱给药日起, L o s组和A to 组大鼠分别给予氯沙坦50m g /k g /d 、阿托伐他汀5m g /k g /d 灌胃治疗, C tr 组及P A H 组接受等体积生理盐水灌胃。
4 周后, 采用右心导管法测定右心室收缩压( R V S P ), 测定右心室肥厚指数( R V H I)。运用M O T IC A M130 0 图像分析仪分析肺组织切片, 测定肺小动脉管壁厚度( w T )占管径( E D )的百分比( w T %)及管壁面积( w A )占血管总面积的百分比( w A %)。留取大鼠肺动脉, 并采用R T —P C R 法测定各组肺动脉平滑肌细胞C a , nlc , S E R C A 2a ,IP 。
R 一1, R y R 一3 m R N A 含量。结果1)L o s组和A to 组的R V S P 显著低于P A H 组( P 均< 0 . 0 0 1)。
经氯沙坦或阿托伐他汀治疗后的大鼠, R V H I明显低于P A H 组( P 均( O . 0 5)。
R V S P 和R V H I在L o s组与A to 组间无统计学差异( P > 0 . 0 5)。2)与P A H 相比, L o s组与A to 组的W T %、 W A %均明显降低( I, 均< 0 . 0 0 1), L o s组与A to 组问无明显差异( P > O . 0 5)。3)与P A H 组相比, L o s组的C a , dlcm R N A 转录水平无统计学差异, 而A to 组的C a , Ⅱ lCm R N A 转录明显减少( P < O . 0 5); sE R C A 一2a 在L o s、 A to 组中的转录较肺动脉高压组明显增强( 前者P < O . 0 5, 后者P < O . 0 0 1); L o s组IR R 一1转录与P A H 组相比无统计学差异( P > 0 . 0 5), 而A to 组IR R 一1明显高于P A H 组( P < O . 0 5); 与P A H 组相比,L o s组和A to 组R y R 一3转录水平显著增强( P 均< 0 . 0 0 1)。
以上各指标中, L o s组与A to 组间无统计学差异( P < O . 0 5)。2
结论1)阿托伐他汀与氯沙坦一样, 能有效降低野百合碱诱导的肺动脉高压大鼠的肺动脉压力, 减轻右心室肥厚。2)阿托伐他汀、 氯沙坦均能改善野百合碱所致的肺小动脉的血管重构, 有助f - n *动脉高压的治疗。2)阿托伐他汀与氯沙坦具有类似的改善肺动脉平滑肌细胞钙离子通道重构的效应。关键词肺动脉高压氯沙坦阿托伐他汀肺动脉重构钙离子通道
T h ep r e t r e a t m e n tm o n o c r o ta lin e —in d u ce de f f e c to fa to r v a sta tina n dlo sa r ta no np u lm o n a r ya r te r ia lh y p e r te n sio nin r a t sO b je c tiv eT oe x p lo r e th e p r e t r e a t m e n tm o n o c r o ta lin e ~in d u c e dp u lm o n a r yM e th o d sA b str a c te f f e c t o f a to r v a sta tin a n d lo sa r ta n o na r te r ia l h y p e r te n sio n in r a t sT h ir tyt w oS p r a g u e —D a w le yr a t s w e r er a n d o m lyd iv id e d in to f o u rg r o u p s:n o r m a lc o n tr o l( C trg r o u p ), u n tr ea tedp u lm o n a r ya r te r i a lh y p e r te n sio n ( P A Hg r o u p ), p u lm o n a r y a r te r ia l h y p e r te n sio n p r e tr e a te dw ith lo sa r ta n ( L o sg r o u p ,50 m g /k g /dlo sa r ta nb yin tr a g a str ic a llya f te rm o n o c r o ta l i r tein je c tio n ), a n d th e g r o u p o fp u lm o n a r ya r te r ia lh y p e r te n sio n p r e tr e a te dw itha to r v a sta tin ( A to g r o u p , 5m g /k g /do f a to r v a sta tinin tr a g a str ic a llya f te r m o n o c r o ta lin ein jectio n ). T h e p u lm o n a r ya r te r ia lh y p e r te n sio nw a sin d u c e db y in tr a p e r ito n e a l in je c tio no f 6 0m g /k g m o n o c r o ta lin e . A f te r 4w e e k s, R ig h t V e n tr ic u la rS y sto lic P r e ssu r e ( R V S P )a n dR ig h tV e n tr ic u la rH y p e r tr o p h y In d e x ( R V H I)w e r em e a su r e d . W I%a n dW A %o fp u lm o n a r ya r te r io le sw e r e e v a lu a te d b y M O T IC A M 130 0im a g e a n a ly sis so f tw a r e . T h e p u lm o n a r ya r te r ie s f r o m e a c hg r o u p w e r e c o lle c te d a n d m R N A le v e ls f o r C a 。
d 1C ,S E R C A 一2a , IP 3R 一1, R y R 一3m R N A inp u lm o n a r ya r te r ia l sm o o th m u sc lec e lls( P A S M C )w e r e d e te r m in e db yR T —P C R .R e su lts1)R V S P s in L o sg r o u p a n d A tog r o u pw e r esig n if ic a n tly d e c r e a se d th a n th a tinu n tr e a te dP A Hg ro u p ( P ( O . 0 0 1 r e sp e c tir e ly ). In c o m p a r iso nw ithP A Hg r o u p ,R V ttI in lo sa r ta n a n da to r v a sta tin tr e a te dg r o u pw e r e a lsoo b v io u slyr e d u c e d( P ( O . 0 5 r e sp e c tiv e ly ). N o sig n if ic a n t d if f e r e n c e w a s f o u n d b e tw e e n I. o sg r o u pa n dA tog r o u pin R V S P a n d R V H I.2)W T %a n d W A %o f p u lm o n a r y a r te r io le s w e r esig n if ic a n tly r e d u c e db y th e4
a d m in iS tr a tio no flo sa r ta no rg ro u p ( P < O . 0 0 1resp ectiv ely ). A n da to r v a sta tin , a sc o m p a r e dw ithP A Hth e r ew a sn o sig n if ic a n td if f e r e n c eb e tw e e n L o s g r o u pa n d A tog r o u p .3)Inc o m p a r iso nw ith P A Hg r o u p , C a 。
d lc m R N Ain L o sg r o u psh o w e dn Om a r k e dd if f e r e n c e w h ileC a , alcm R N A in A to g r o u pw a so b v io u sly d e c r e a se d( P < O . 05). T h e tr a n sc r ip tio no f S E R C A 一2a in L o s g r o u p a n d A to g r o u pw e r ee n h a n c e d sig n if ic a n tly c o m p a r e dw ith P A Hg r o u p ( P < O . 0 5 a n d P < O . 0 0 1r e sp e c tiv e ly ). T h e r e w a s n o m a r k e d d if f e r e n c e b e tw e e n L o sg r o u pa n d P A Hg r o u pinIP 3R 一1tr a n sc r ip tio n le v e l, w h ileA to g r o u p sh o w e d e n h a n c e dtr a n sc r ip tio n c o m p a r e d w ith P A Hg ro u p ( P < O . 0 5). R y R 一3m R N Ain L o s g r o u pa n dA tog r o u pw e r ea ll u p r e g u la te d sig n if ic a n tlyth a n in P A Hg r o u p ( P < O . 0 0 1r e sp e c tiv e ly ). T h e r e w a s n o sig n if ic a n t d if f e r e n c e b e tw e e n L o s g r o u pa n dA te g r o u p in th e se m R N A s’tr a n sc r ip tio n .C o n c lu sio n s1)A to r v a sta tin c o u ld r e d u c e p u lm o n a r ya r te r ia lp r e ssu r e a n d a t t e n u a t er ig h tv e n tr ic u la rh y p e r tr o p h yin p u lm o n a r y a r te r ia l h y p e r te n sio nm o d e lr a t s in d u c e db y m o n o c r o ta lin e , a s e f f e c tiv e a s L o sa r ta n .2)A to r v a sta tina n d lo sa r ta n c o u ld in h ib itp u lm o n a r ya r te r io le s r e m o d e lin gin d u c e d b y m o n o c r o ta lin e , w h ic h m a yc o n tr ib u teto th e t r e a t m e n to fp u lm o n a r ya r te r ia lh y p e r te n sio n .3)A to r v a sta tin a n d lo sa r ta nm a ya m e lio r a te c a lc iu mc h a n n e l r e m o d e ¨ n ginP A S M einp u lm o n a r ya r te r ia lh y p e r te n sio nm o d e lr a t sin d u c e db ym o n o c r o ta lj n e .K e y w o r d sp u lm o n a r ya r te r ia lh y p e r t e n sio n :
lo sa r t a n :
a t o r v a st a t in :
p u lm o n a r ya r te r io le sr e m o d e lin g :
c a lc iu mc h a n n e l5
前言肺动脉高压( P u lm o n a r y A r te r ia l H y p er ten siO N , P A H )作为临床上一个多种疾病共有的常见综合征, 是以肺动脉张力异常升高, 肺血管重建为主要病理改变的肺血管增生性疾病, 分为原发性和继发性两种。
世界卫生组织( W H O )规定的P H 的诊断标准是:
静息状态下肺动脉平均压( m P A P )大于3. 3k P a ( 25m m H g ), 运动状态下大于4 . O k P a ( 30 m m H g )。
我国有关肺动脉高压的诊断标准为:
静息状态下肺动脉收缩压≥30 m m H g , 肺动脉平均压≥20 m H g :
运动状态下肺动脉平均压≥30 m m H g 。
临床主要表现为劳力性呼吸困难、 气短、 乏力、 胸痛、 晕厥等, 患者最终往往死于右心衰竭。诊断后患者平均自然存活时间不足3年, 预后不良。
。
3。肺动脉高压病因尚无确切定论, 目前推测其可能的发病机制为:
1)、 肺血管内皮细胞损伤、 功能不全; 2)、 血管壁平滑肌细胞钾离子通道缺陷:
3)、 血液粘度增加和血栓形成; 4 )、 肺血管重构。
血管内皮细胞功能紊乱, 内皮细胞一氧化氮及前列环素的合成下降, 内皮素表达的增加, 直接作用于肺血管平滑肌细胞,引起肺动脉的收缩、 舒张障碍, 肺动脉张力异常增高。
同时肺组织体液因子局部失衡及肺血管张力异常升高又诱发肺动脉平滑肌细胞的表型由收缩型向合成型转化, 肺动脉平滑肌细胞增殖, 肺动脉中膜增厚。
平滑肌细胞的异常增生、 增殖、非肌性小动脉肌化及局部血栓机化后血管内皮细胞呈单克隆病样增生使肺动脉发生重构, 管腔进行性缩窄, 从而参与了肺动脉高压的维持和进展““。肺动脉高压突出的病理特征就是肺动脉张力异常升高, 而肺动脉平滑肌细胞的胞内钙离子浓度与此密切相关。
细胞[ C a ” 】
。
的稳态调节主要由胞膜L 型钙离子通道及肌浆网上三磷酸肌醇受体( IP 3R )、 R y a n o d in e受体( R y R )、 C a ” A T P 酶( S E R C A )调节。
肺动脉平滑肌细胞中L 型钙离子通道的孔道形成亚基为C a 。
d lc , C a 2 + A T P酶亚型为S E R C A 一2a , 而IP 。
R 及R y R 则三型均有分布。
研究表明肺动脉平滑肌钾离子通道的重构直接参与了肺动脉高压的发生发展, 然而钙离子通道重构在肺动脉高压发病进展中的作用仍不为人所知。目前对于肺动脉高压的内科治疗主要的策略是应用血管扩张剂, 包括钙离子
通道拮抗剂, 前列环素( P G I。
), 一氧化氮( N O ), 磷酸二酯酶Ill( P D E III)抑制剂, 血管紧张素转化酶抑制剂及血管紧张素受体拮抗剂及内皮素受体拮抗剂。
其中P D E If l抑制剂西地那非、 内皮素受体选择性拮抗剂波生坦对肺动脉高压的治疗作用广受关注” 3。他汀类药物即三羟基三甲基戊二酰辅酶A ( H M G - C o A )还原酶抑制剂通过降低血脂, 减少降低心血管事件发生的防治效果, 已经得到证实。
同时关于他汀类药物与调脂作用不平行的临床收益的研究业已揭开其非降脂机制所扮演的角色。
他汀类药物非降脂作用主要包括抑制平滑肌细胞的增殖、 粘附和迁移, 改善血管内皮功能, 抗炎抗氧化, 免疫调节, 抗血栓形成, 稳定动脉硬化粥样斑块, 及可能的抗心律失常, 抗肿瘤, 抗骨质疏松等. 其可能通过1)抑制甲羟戊酸的生成及异戊二烯化; 2)促进N O 的合成及其生物学活性; 3)下调A T l受体等分子机制发挥其非降脂作用” 1。目 前有文献报道辛伐他汀能抑制肺动脉高压老鼠肺动脉平滑肌细胞( P u lm o n a r yA r te r ia l S m o o th M u sc leC ell, P A S M c)的增生, 并恢复内皮源性一氧化氮合酶( e N O S )的活性, 促进内皮功能的改善, 从而降低肺动脉压力, 抑制肺血管的重建” 1。
本研究采用野百合碱( M o n o cr o ta lin e, M cT )一次性腹腔注射,在S p r a g u e—D a w ley 大鼠上复制肺动脉高压模型, 并利用阿托伐他汀及氯沙坦进行预治疗, 试图探讨阿托伐他汀及氯沙坦对野百合碱所致大鼠肺动脉高压的肺动脉重建及肺动脉平滑肌细胞钙离子通道C a 。
d lc, S E R C A 一2a , IP 。
R —i, R y R 一3转录水平的影响。
一、 实验材料:1、 药品与试剂野百合碱氯沙坦阿托伐他汀10 %水合氯醛肝素钠0 . 1%焦磷酸二已醋( D E P C )T R IZ O L 试剂三氯甲烷异丙醇O lig od N T PM - M L V 逆转录酶及5xB u f f e rP C R 引物P r e m ixT a g 酶琼脂糖1O O b pD N AM a r k e r2、 仪器右心导管R M 6 24 0 B D 生理多导记录仪Y T 一10 0 型压力换能器M O T IC A M130 0 图像分析仪A 1le g r a 6 4 R 高速冷冻离心机7 52C 紫外可见分光光度计G e n e A m p 24 0 0 P C R 仪G e l20 0 0 凝胶成像系统材料与方法S ig m a 公司默沙东制药公司北京红惠生物制药有限公司本院药剂科万邦医药有限公司In v itr o g en 公司汕头市达濠精细化学品公司天津市福晨化学试剂厂博亚公司博亚公司P r o m e g a 公司上海英骏公司宝生物工程大连有限公司O X O ID 公司F e r m e n ta s公司中国协和医科大学生理教研室四川成都仪器厂北京新航兴业科贸有限公司M O T E 公司B E C K M A N 公司上海第三分析仪器厂P E R K IN E L M E R 公司B io - - R a d 公司
3、 实验动物本实验所用S p r a g u e—D a w ley 大鼠由上海斯莱克实验动物有限责任公司提供,许可证号:
S C X K ( 沪)20 0 3—0 0 0 3。
饲养在本院动物房, 恒温( 22± 2℃)、 恒湿( 55%± 5%)、 人工光照明暗各12小时。二、 实验方法:1、 动物实验分组设计及肺动脉高压模型的建立雄性S p r a g u e—D a w ley 大鼠32只, 体重250 —30 0 9 , 随机均分为四组:
正常对照组( G r o u p C tr )、 肺动脉高压组( G r o u p P A H )、 氯沙坦治疗组( G r o u p L o s)、阿托伐他汀治疗组( G r o u p A to )。
野百合碱首先溶于适量盐酸( 1N )中, 然后用牛理盐水配制成终浓度为2%的溶液, 最后以1N 氢氧化钠调节p H 至7 . 2。
肺动脉高压组、 氯沙坦治疗组、 阿托伐他汀治疗组均予一次性腹腔注射野百合碱6 0 m g /k g ,正常对照组给予lm l生理盐水腹腔注射。
。
1…。2、 药物干预从注射野百合碱当天起, 氯沙坦组给予氯沙坦50 m g /k g /d 、 阿托伐他汀组给予阿托伐他汀5m g /k g /d 灌胃给药, 余两组给予生理盐水2m l/d 灌胃给药。
共持续4周。3、 右心导管法测定右心室收缩压( R ig h tV e n tr ic le S y sto lic P r e ssu r e , R V S P )右心导管预充肝素钠后接三通管再经换能器和监护仪相连, 压力校零备用。大鼠以10 %水合氯醛lO m g /k g 腹腔注射麻醉后, 固定于手术台上。
在鼠颈部做正中切口, 分离暴露右颈外静脉, 右颈总静脉, 并在颈总静脉下穿入两根2- 0 手术丝线备用, 远心端丝线结扎, 近心端丝线用止血钳夹持并使右颈总静脉近心端保持一定张力。
以眼科剪于丝线结扎点近心4 m m 处向近心端呈4 5。
角斜行剪开血管直径的1/3, 迅速沿此切口方向将导管插入血管0 . 5- 1. O cm , 利用另一根结扎线结扎导管( 结扎松紧适度, 既要保证切口处无渗血, 又要保证导管可以顺利地插入)。继续向前推进导管, 根据生理记录仪面板上所显示的压力波形曲线和压力值来判
断导管口所处的位置。
期间应注意导管前进是否顺畅, 如出现明显阻力, 应缓慢退出少许, 稍微变换角度重新进入。
一般导管经颈外静脉、 颈总静脉、 上腔静脉、右心房, 进入3. 5- 4 . O cm 后, 即可到达右心室。
当出现典型的右心室压力波形( 图1)并稳定5分钟后记录右心室收缩压““。图1正常右心室收缩压波形图4 、 右心室肥厚指数( R ig h t V e n tr ic u la r H y p e r tr o p h y In d ex , R V H I)的测定处死大鼠, 留取肺动脉, 生理盐水洗涤后, 仔细剥除血管周围脂肪组织和结缔组织并破坏血管内皮, 置入液氮中冷冻24 小时后移入一7 0 "C 冰箱以备后续分子实验用。
取出整个心脏, 沿房室沟剪去心房及大血管根部, 沿后室壁间沟将右心室游离壁分离, 滤纸吸水后称量右心室游离壁( R V )及左心室+ 室间隔( L V + S )的重量, 并计算右心室肥厚指数[ R v H I= R v /( L V 十S )]。5、 肺组织H E 染色切片制作处死大鼠后, 取左肺以10 %中性甲醛溶液固定3天, 石蜡包埋, 沿肺门水平横切, 厚度约5岫, 进行H E 染色。
步骤如下:( 1)切片常规用二甲苯脱蜡, 经各级乙醇至水洗:
二甲苯( I)5m in 一二甲苯( Ⅱ )5m in - - 10 0 %乙醇2m in 一9 5%的乙醇2m in - - 8 0 %乙醇2m in 一7 5%乙醇2m in 一蒸馏...
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