辛伐他汀对大鼠高肺血流所致肺动脉高压的干预研究

【摘要】 目的： 观察高肺血流导致肺动脉高压时肺血管病理改变，并了解辛伐他汀（Simvastatin） 对肺动脉高压的干预作用。方法： 对大鼠行腹主动脉-下腔静脉分流术，建立高肺血流所致肺动脉高压的动物模型，给予辛伐他汀2 mg·kg-1·d-1干预11周后进行肺动脉压力测定，检测肺小动脉百分比，肺中、小型肌性动脉血管壁肌层厚度占外径的百分比（WT%）、血管壁肌层面积占血管总面积的百分比（WA%）以及肺动脉血管阻塞得分（vascular occlusion score，VOS），并与正常组和对照组比较。结果： 辛伐他汀能较好地降低肺动脉压力，降低肺肌性动脉百分比，降低WT% 和WA%并能较好地阻止肺动脉血管阻塞。结论： 辛伐他汀对高肺血流导致的肺动脉高压有较好的干预作用。

【关键词】 肺动脉高压； 辛伐他汀； 高肺血流

　　［Abstract］ Objective: To observe the change of pathology in pulmonary vascular when pulmonary hypertension induced by high pulmonary blood flow happens and comprehend the intervention effects of Simvastatin in pulmonary hypertension.Methods： Abdominal aortainferior vena cava shunting was made in rats to establish animal model of pulmonary hypertension induced by high pulmonary blood flow，Simvastatin with dose of 2 mg·kg-1·d-1 interfered for 11 weeks.And then， pulmonary arterial pressure，tritype pulmonary arteriole percentage， ratio of vascular wall area/total vascular area（WA%）and ratio of vascular wall thickness/vascular external diameter (WT%) of pulmonary meta，elltype arterial and vascular occlusion score(VOS) of pulmonary arteriole are determined.These were compared with those of nomal and control groups rats. Results： Simvastatin can decrease all of the pulmonary arterial pressure and tritype pulmonary arteriole percentage， WA%， WT% and the VOS of pulmonary arteriole better. Conclusion： Simvatatin had better effect to intervent pulmonary hypertension induced by high pulmonary blood flow.

　　［Key words］ pulmonary artery hypertension；Simvastatin；high pulmonary blood flow

　　先天性心脏病（congenital heart disease，CHD）是小儿最常见的心脏病，国外的调查资料提示，先天性心脏病的发病率在活产婴儿中为4.05‰～12.3‰［1］。在过去的40年里，先天性心脏缺损的诊断与治疗取得了明显的进步。在诊断、介入性心脏学、外科技术、心肺分流术、手术后的监护等方面的提高减少了先天性心脏病的死亡率与发病率。尽管如此，先天性心脏病引起的肺动脉高压（pulmonary artery hypertension，PAH）在术后仍作为一个棘手的问题长期存在。本研究模拟先天性心脏病并发肺动脉高压的机制建立肺动脉高压的大鼠动物模型并用辛伐他汀进行干预研究。

1 材料与方法

　　1.1 动物模型的建立与分组

　　24只SD雄性大鼠（由苏州大学动物实验中心提供）被随机分成正常组、对照组和辛伐他汀组，每组8只。

　　对照组和辛伐他汀组的大鼠用显微外科手术的方法在大鼠下腔静脉与腹主动脉之间用18号一次性针尖以45度角经下腔静脉刺破腹主动脉而人为地在两者之间造瘘，瘘口尽量扩大，在腹主动脉壁的穿刺口用9-0线做荷包缝合后，拔出针头后结扎缝合口，最终达到大鼠的高肺血流后而形成肺动脉高压。

　　若观察到下腔静脉内有鲜红的动脉血流动并伴有血管搏动，说明分流手术成功。3组大鼠均给予正常饮食饮水，辛伐他汀组大鼠另外按2 mg·kg-1·d-1的量灌饲辛伐他汀。共喂养11周。

　　1.2 肺动脉压力测定与标本固定

　　每只大鼠肺动脉压力（收缩压）均用右心导管插管并利用Coun508 型生理监护仪（日本Coun 公司）测得。每只大鼠在肺动脉压力测定后剪开大鼠的胸腔并用生理盐水清洗双肺，将冲洗后的肺组织剪下用洁净纱布包好放入玻璃瓶，并以20∶1的比例用4%中性低聚甲醛溶液固定。

　　1.3 指标的监测

　　将固定后的肺组织制成石蜡切片，每个标本各制成5张切片，然后进行HE染色和针对肺动脉α弹性蛋白的VG染色。HE染色的切片在400倍光镜下观察并计数肺小动脉（15 μm＜外径≤50 μm）中肌性动脉、部分肌性动脉及非肌性动脉的数目，分别计算他们各占肺小动脉总数的百分比，另外利用Q550CW 计算机图像分析系统（法国LEICA公司）计算不同切面角度及处于不同舒缩状态的血管壁肌层厚度占外径的百分比（WT%）及血管壁肌层面积占血管总面积的百分比（WA%）。VG染色的切片在400倍光镜下随机对每张切片上的25 个肺动脉血管阻塞情况进行评分：血管内没有新内膜形成证据或没有阻塞情况的计0分，管腔阻塞小于50%的计1分，管腔阻塞大于50%的2分，将25个血管的总得分再除以25即为最后得分。

　　1.4 统计学处理

　　数据以均数±标准差表示，应用SPSS11.5统计软件，对大鼠肺动脉压力，肺小动脉百分比，肺中、小型肌性动脉WT%和WA%，大鼠肺动脉血管阻塞得分(vascular occlusion score， VOS)等指标在3组大鼠之间的差异比较采用单因素方差分析。P&<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

　　2.1 一般情况

　　3组大鼠在11 周后均很好的存活，正常组，对照组和辛伐他汀组体质量分别为：（393.75±12.76）g，（387.38±9.86）g和（388.38±12.47）g，P＞0.05。

　　2.2 肺动脉压力测定

　　3组大鼠之间的肺动脉收缩压比较差异有统计学意义。辛伐他汀组(27.75±1.04)mmHg与对照组(38.25±1.67)mmHg的压力明显高于正常组(17.25±1.83)mmHg（P&<0.01），同时辛伐他汀组的压力明显低于对照组（P&<0.01）。

　　2.3 肺小血管百分比

　　3组大鼠的肌性动脉之间，对照组肌性动脉百分比与部分肌性动脉百分比明显高于正常组与辛伐他汀组（P&<0.01）；部分肌性动脉百分比则与正常组无明显差别（P＞0.05）；非肌性动脉百分比在3组之间结果与肌性动脉百分比的结果相反（表1）。 表1 3组大鼠肺小血管百分比的比较

　　2.4 肺中、小型肌性动脉WT% 和WA% 的测定

　　3组大鼠中，辛伐他汀组的中型肌性动脉的WT%低于正常组的WT% （P&<0.05）；对照组的中型肌性动脉的WT%明显高于辛伐他汀组与正常组（P&<0.01）；对照组的小型肌性动脉的ＷＴ％明显高于辛伐他汀组与正常组（P&<0.01），而辛伐他汀组小型肌性动脉的WT%与正常组无差别。辛伐他汀组中型肌性动脉的WA%高于正常组（P&<0.01）；对照组中型肌性动脉的WA%明显高于辛伐他汀组与正常组（P&<0.01）；小型肌性动脉的WA%结果与中型动脉的相同（表2）。

　　2.5 肺动脉血管阻塞得分检测结果

　　3组大鼠的肺动脉血管阻塞得分存在明显的差异，辛伐他汀组（1.02±0.139）与对照组（1.53±0.136）的得分明显高于正常组（0.19±0.101），P&<0.01，同时辛伐他汀组的得分明显低于对照组，P&<0.01。

3 讨 论

　　从严格意义上讲，肺动脉高压在绝大部分情况下并不是作为一种疾病存在，而是许多疾病的一种严重的并发症。存在左向右分流的先天性心脏病就是这许多疾病中的1种。本研究以大鼠为实验对象，通过在大鼠下腔静脉与腹主动脉之间进行分流手术以求达到先天性心脏病左向右分流的效果，并最终使之形成肺动脉高压。最后的右心导管测压表明手术组的大鼠肺动脉压力明显高于其他两组并符合肺动脉高压的诊断标准。说明此动物模型是一个比较可靠的模型，以此模型为基础进行的研究将对先天性心脏病的临床工作提供有意义的帮助。表2 3组大鼠中、小型肌性动脉WT%和WA%的比较 a:与正常组比较，P&<0.05; b:与正常组比较，P&<0.01; C:与对照组比较，P&<0.01

　　在左向右分流的先天性心脏病中，并发肺动脉高压的危险因素很多。缺损的大小和血流量的大小是肺动脉高压发展的重要危险因素［2］。考虑到这一点，本研究中大鼠肺动脉高压模型建立过程中，在制造大鼠下腔静脉与腹主动脉分流时就尽可能地将下腔静脉与腹主动脉之间的缺损扩大。与流量有关的对内皮整体和功能的损害是可观察的肺血管平滑肌肥大和细胞外基质改变的关键因素。内皮屏障功能的丧失使得一些因子可以进入内皮下间隙，促进平滑肌细胞的异常生长和基质蛋白合成而导致血管壁的肥厚。这些病理生理过程使得肺血管系统中的非肌性动脉和部分肌性动脉的内皮细胞与平滑肌细胞表现出异常生长而使得它们分别向部分肌性和非肌性动脉转化。血管的阻塞也同样变得明显。而在正常情况下，绝大部分肺动脉血管与气道相毗连。在远端呼吸性细支气管，血管平滑肌层减少，动脉仅仅只有局部肌化或非肌化。

　　原发性肺动脉高压和其他类型的肺高压可能有着共同的病理生理过程。已经证实：使得平滑肌超常增生的终末肺动脉血管的肌化是肺动脉高压的最早变化［3］。本研究证实了这一点，手术组大鼠的肺非肌性动脉与部分肌性动脉的比例明显高于其他两组。手术组大鼠的血管阻塞得分显著高于用药组与正常组。辛伐他汀有着对上述病理过程明显的抑制作用。这与它的抗增值作用有关［4］。Gueler等［5］的研究表明他汀类药物在防止血管阻塞性疾病发生时的机制为：①几乎完全阻止了单核细胞和巨噬细胞的浸润。②抑制细胞分裂素（丝裂原）活化蛋白激酶的活性。③抑制具有氧化还原活性的核因子κB 和活化蛋白1的活性。调解血管紧张度的一个关键因子是NO。辛伐他汀通过在体内上调一氧化氮合酶信使RNA的表达而使内源性NO量增加来调节血管紧张度，从而可以以另一种机制降低肺动脉的压力。本文中辛伐他汀有明显的降低肺动脉压力的作用，与本文相关的研究提示了辛伐他汀的这种作用。许多肺动脉高压病例被发现有丛状损害。这种损害有点类似于肾小球中的上皮细胞沉积。Tuder等［6］的工作表明这是一种新生物样（瘤样）损伤，反映出内皮细胞生长的失调而不是平滑肌的异常，在原发性肺动脉高压中这是最主要的。而研究表明他汀类药物如辛伐他汀恰恰有着不依赖于胆固醇降低效应的内皮保护作用，可以明显地抑制血管内皮细胞对各种炎症损害的反应。

参考文献

［1］ 扬锡强，易著文.儿科学［M］.6版.北京：人民卫生出版社，2005：324.

［2］ Granton JT，Rabinovitch M.Pulmonary arterial hypertension in congenital heart disease［J］.Cardiol Clin， 2002，20(3):441-457.

［3］ Heath D，Smith P，Gosney J，et al.The pathology of the early and late stages of primary pulmonary hypertension［J］.Br Heart J，1987，58（3）:204-213.

［4］ Laufs U，Liao JK.Direct vascular effects of HMGCoA reductase inhibitors［J］.Trends Cardiovasc Med，2000，10(4):143-148.

［5］ Gueler F，Rong S，Park JK，et al.Postischemic acute renal failure is reduced by shortterm statin treatment in a rat model［J］.J Am Soc Nephrol，2002，13（9）:2288-2298.

［6］ Tuder RM，Chacon M，Alger L，et al.Expression of angiogenesisrelated molecules in plexiform lesions in severe pulmonary hypertension:evidence for a process of disordered angiogenesis［J］.J Pathol，2001，195(3):367-374.