左旋精氨酸对低氧性肺动脉高压治疗作用的实验研究

 　　摘要 目的：探讨结构型一氧化氮合酶(cNOS)、一氧化氮(NO)、内皮素-1(ET-1)在 低氧性肺动脉高压(HPH)发病中的机制及左旋精氢酸(L-Arg)对HPH 的治疗作用。方 法：30只健康雄性SD大鼠平均分为三组：正常对照组(NC组)、低氧组(HP组)、低 氧左旋精氨酸治疗组(LT组)。后组每日低氧前给予200 mg/kg L-Arg。于低氧21 d检测动物 血流动力学，肺组织NO、ET-1含量，肺动脉内皮cNOS含量的改变，光镜及电镜观察肺小动 脉形态学改变。结果:HP组平均肺动脉压(mPAP)、肺血管阻力(PVR)、腺泡内 环肌型肺小动脉百分比、中膜厚度百分比及肺组织ET-1含量较NC组增高(P＜0．01)、 肺动脉内皮cNOS、肺组织NO含量较NC组明显降低(P＜0．01)。肺动脉内皮细胞损伤明显 ，LT组比HP组上述指标部分逆转，但与NC组相比仍有差异(P＜0．05)。结论：慢性低氧可引起大鼠肺动脉结构重建及内皮损伤，致mPAP、PVR上升，且与肺组织ET-1升 高、NO降低、肺动脉内皮cNOS含量下降相关，L-Arg可部分逆转HPH病理生理改变，对HPH有 一定治疗作用。

　　中图分类号：　R332．2文献标识码：A

　　文章编号:1000-6834 (2000)04-0350-04

A STUDY OF THE EFFECTS OF L-ARGININE IN

　　PATHOGENESIS OF HYPOXIC PULMONARY

　　HYPERTENSION

YANG Jing-ping　 LI Huan-zhang　QI Hao-wen

　　（Respiratory Department, Xijing Hospital, The Fourth Military Med ical University, Xi'an 710032）

　　ABSTRACT　　Aim: To investigate the role of nitric oxide (NO), nitric oxide synt has e (NOS) and endothelin-1 (ET-1) in the pathogenesis of hypoxic pulmonary hyper tension and inhibiting effects of L-Arginine. Methods: 30 rats were divided into 3 groups, normal control group (group NC); Hypoxic group (grou p HP): exposed to 10% O2 8h/day, 3 weeks; Hypoxic+ L-arginine (group LT):fed L-arginine 200 mg/kg before hypoxia. After exposed to hypoxia 21 days, hemodyna mics were measured. Lung speciments were examined by light and electronic micros copes and morphometric analysis. NO,ET-1 levels in lung tissue were measured, t he cNOS quantitative in the pulmonary endothelium were examined. Results : In HP group, the mean pulmonary arterial pressure (m PAP), pulmonary v ascular resistance (PVR)、the percentage of completely muscular coattype、 medi al muscle layer of pulmonary artery in intra-acine and ET-1 level of HP group increased (P＜0.01), but NO and cNOS level decreased (P＜0.01). Examined b y electron micrograph, endothelium cells appeared swollen, broken and pealed of, basal lamina parted. The changes above in LT group reversed partly. But the cha nges above were still several than that of group NC (P＜0.05). Conclu sion: The structure remodel of pulmonary arteries and endothelium lesion in hypoxia cause m PAP, PVP arising, that are correlated with the levels of ET -1 increasing and NO, cNOS decreasing. For L-arginine can partly supply NO, it may partly reverse the changes of HPH.

　　KEY WORDS:　 pulmonary hypertension;　nitric oxide synth ase;　nitric oxide;　endothelin-1;　L-arginine

　　低氧性肺动脉高压(HPH)的病理生理学改变为低氧性肺血管收缩(HPV)及肺小动脉结构重建 。引起HPH的具体机制尚未明了，近年来研究表明肺血管内皮细胞产生的内皮衍生舒张因子( NO)对肺血管的反应性和结构改变起重要作用。一氧化氮合酶(NOS)能催化L-精氨酸(L-Arg )合成NO，L-Arg是其酶学合成的唯一底物。NO与强缩血管物质内皮素-1(ET-1)存在相互 调控作用［1］。本实验以慢性低氧肺动脉高压大鼠模型，旨在观察缺氧对肺动脉内 皮cNOS、肺组织NO、ET-1含量，和肺小动脉结构的影响以及L-精氨酸对HPH的治疗作用， 并探讨精氨酸在防治HPH的意义。

　　1　材料与方法

　　1．1　实验动物模型的建立

　　健康雄性SD大鼠(本校动物中心提供)30只，体重(304±18 g)，随机分为3组：(1)正常对照 组(NC组)；(2)常压低氧组(HP组)：动物置有机玻璃常压低氧仓，仓内注入流通氮氧混合气 ，调节仓内氧浓度保持在10％±5％(血气分析仪监测)，钠石灰及无水氯化钙吸收仓内二氧 化碳及水蒸气，动物每天低氧8 h，每周6 d，连续3周；(3)常压低氧+L-Arg 治疗组(LT组) ：动物按L-Arg 200 mg／kg于每次常压缺氧前灌胃。三组实验动物分笼饲养，自由饮水及 摄食。

　　1．2　血流动力学

　　三周后各组动物以20％乌拉坦(1.0 g／kg)腹腔注射麻醉，气管插管接DH-140型动物呼 吸机。用万可松(0.3 mg／kg)静脉滴注中止自主呼吸。根据动脉血气分析结果调节潮气量及 呼吸频率，保持PaO2，PaCO2与机械通气前一致。分离右颈静脉及一侧股动脉，分别插 入右心微导管及动脉导管，经压力传感器与二道生理记录仪相连，术后30 min动物血压呼吸 平稳后分别记录肺动脉压(PAP)、体动脉压(SAP)及心率(HR)。按下列公式计算肺血管阻力(P VR)：PVR(kPa．S/L)＝mPAP(kPa)×60×CO-1(L／min)

　　1．3　肺组织NO、ET-1检测

　　取右肺下叶肺组织100 mg，加1 mol/L醋酸1 ml置烧杯中略做碾磨，100℃水中煮沸10 m in，匀浆、离心后取上清液按301 医院提供的放免测试盒说明书测定ET-1含量。取右肺下 叶100 mg，加生理盐水1 ml，碾磨匀浆后3 000 r／min离心20 min，取上清液，严格按中国 军事科学院提供的NO检测试剂盒说明书操作，以比色法记取OD值，用标准曲线法计算NO2 -/NO3-含量代表NO含量。

　　1．4　肺组织形态学观察

　　取肺中部组织常规石蜡包埋、切片，行苏木素-伊红(H.E)染色，光镜下观察测量与呼 吸性细支气管及肺泡管伴行的肺小动脉(腺泡内肺小动脉)环形肌型占环形肌、部分环形肌及 无肌型肺小动脉的百分比。经CMIAS-007型图像分析仪计算中膜厚度百分比(中膜厚度×2／ 血管外径)。取右肺下叶尖部组织50 mg用戊二醛固定，暴露血管腔内面，常规制备扫描电镜 标本，HITACHI S-520扫描电镜观察肺小动脉内皮改变。

　　1．5　免疫组化染色检测肺动脉内皮cNOS

　　常规灌注后固定肺组织，20％蔗糖4℃过夜，冰冻切片，一抗兔抗鼠cNOS(中山生物制品 公司提供)，4℃过夜孵育，PBS浸洗。二抗生物素化羊抗兔IgG 30 min，PBS浸洗。0．05 mo l/L DBA37℃显色。以PBS代替一抗作空白对照，cNOS阳性细胞呈棕色。以CMIAS-007型图像 分析仪检测各组动物肺动脉上皮cNOS阳性细胞吸光度(OD)值，用OD值代表cNOS含量。

　　1．6　统计学处理

　　实验动物各组数据以均数±标准差(±s)表示，组间数据比较采用两组样 本均数配对t检验。

　　2结果