CMS大鼠及后代模型的建立和N-乙酰半胱氨酸及維藥香青蘭藥物干預(yù)的研究.pdf

1、目的：本研究建立在慢性高原病（CMS）大鼠及后代模型的的基礎(chǔ)上，給予乙酰半胱氨酸（DA）及維藥香青蘭（DML）藥物干預(yù)。通過心臟彩超、心電圖技術(shù)，病理學(xué)、藥理學(xué)、代謝組學(xué)等檢測(cè)方法探討慢性高原病發(fā)生、發(fā)展的機(jī)制及 DA，DML藥物干預(yù)對(duì)慢性高原病及后代大鼠的影響，闡明高原、低壓、低氧環(huán)境對(duì)心肌，血液炎性介質(zhì)，血?dú)夥治龅确矫鎺淼淖兓?，同時(shí)了解慢性高原病大鼠和慢性高原病后代大鼠在以上方面的區(qū)別和尋找有效的防止措施提供理論基礎(chǔ)。本研究包括：

2、（1）DA對(duì)CMS大鼠模型的影響；（2）基于NMR代謝組學(xué)方法研究乙酰半胱氨酸對(duì)CMS大鼠的作用及機(jī)制；（3）DML對(duì)CMS大鼠模型的影響；（4）CMS大鼠及其后代模型的建立及其研究。
　　方法：第一部分把120只Sprague-Dawley大鼠（SD大鼠）隨機(jī)分為6組，每組20只，分別為：平原對(duì)照組（BG）、高原模型組（MG）、陽性藥物對(duì)照組（硝苯地平NE）、乙酰半胱氨酸低劑量組（LDA）、乙酰半胱氨酸中劑量組（MDA）、乙酰半

3、胱氨酸高劑量組（HDA）。對(duì)各組大鼠完善病理切片，血清學(xué)指標(biāo)（C-反應(yīng)蛋白（CRP）、白介素6（IL-6）、內(nèi)皮素-1（ET-1）、血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（VEGF）、同型半胱氨酸（HCY）、一氧化氮（NO））和血常規(guī)、血?dú)夥治黾胺蝿?dòng)脈壓，頸動(dòng)脈壓，心臟彩超，心電圖等指標(biāo)的分析測(cè)定。第二部分把32只SD大鼠分為四組，每組8只，分別為：BG組、MG組、平原乙酰半胱氨酸給藥組、高原乙酰半胱氨酸給藥組，用代謝組學(xué)的方法進(jìn)行分析。第三部分把100只S

4、D大鼠隨機(jī)分為5組，每組20只，分別為：BG組、MG組、NE組、維吾爾藥物香青蘭水提組（DMLWG）、維吾爾藥物香青蘭醇提組（DMLAG）。對(duì)各組大鼠完善病理切片，血清學(xué)指標(biāo)（CRP、IL-6、ET-1、VEGF、HCY、NO、氧化物歧化酶（SOD）、丙二醛（MDA）、谷胱甘肽-過氧化氫酶（GSH-Px））和血常規(guī)、血?dú)夥治黾胺蝿?dòng)脈壓，頸動(dòng)脈壓，心臟彩超，心電圖等指標(biāo)的分析測(cè)定。第四部分本部分實(shí)驗(yàn)分為3組，BG組、MG組、高原后代組（P

5、.O）。每組10只大鼠，對(duì)各組大鼠完善病理切片，血清學(xué)指標(biāo)（CRP、IL-6、ET-1、VEGF、HCY、NO）和血常規(guī)、血?dú)夥治黾胺蝿?dòng)脈壓，頸動(dòng)脈壓，心臟彩超，心電圖等指標(biāo)的分析測(cè)定。
　　結(jié)果：第一部分病理切片結(jié)果示：高原模型組（MG）在低倍鏡下可見大鼠心外膜下血管輕度充血，心肌間質(zhì)血管明顯充血，橫紋肌顯示不清。在高倍鏡下可見部分心肌腫脹，胞漿成顆粒樣變性，心肌纖維部分嗜酸性細(xì)胞浸潤(rùn)，偶見炎細(xì)胞浸潤(rùn)。HDA組在低倍鏡下可見 S

6、D大鼠心肌排列規(guī)則，結(jié)構(gòu)正常，偶見部分心肌間質(zhì)輕度充血。在高倍鏡下未見明顯嗜酸性粒細(xì)胞及炎性細(xì)胞浸潤(rùn)。血液指標(biāo)結(jié)果顯示：與正常對(duì)照組比較，高原模型組CRP、ET-1、IL-6、HCY、VEGF、肺動(dòng)脈壓、頸動(dòng)脈壓、血紅蛋白（Hb）、紅細(xì)胞比容（Hct）等指標(biāo)均明顯上升，而一氧化氮，血氧飽和度（SaO2）和氧分壓（PaO2）明顯下降，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。藥物干預(yù)能夠有效改善這些指標(biāo)，硝苯地平可以有效改善除了 Hb之外的所有

7、其它指標(biāo)，乙酰半胱氨酸可以有效改善除了PaO2之外的所有其它指標(biāo)，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。乙酰半胱氨酸不同劑量組結(jié)果顯示，LDA組對(duì)ET-1和NO的改善效果最好，中高劑量會(huì)過度增加或減少該指標(biāo)，而對(duì)其它所有指標(biāo) HDA組的改善效果最好。心臟 B超結(jié)果示：MG組與BG組相比，左心房?jī)?nèi)徑變化不明顯，右心房?jī)?nèi)徑、左心室收縮舒張期內(nèi)徑、右心室內(nèi)徑均增大，右室前壁、室間隔增厚，右室流出道增寬，射血分?jǐn)?shù)降低，以及 RV/(LV+S）增大

8、，提示高原病大鼠模型造模成功。HDA和MDA組左心室收縮舒張期內(nèi)徑減小，LDA組效果不明顯。HDA組右心室內(nèi)徑減小，MDA組和LDA組效果不明顯。各組實(shí)驗(yàn)大鼠心電圖II導(dǎo)聯(lián)顯示：BG組大鼠心電圖P波，QRS波和ST段正常。MG組大鼠心電圖表現(xiàn)為P波高尖，ST段弓背樣抬高。HDA組心電圖P波，QRS波和ST段基本恢復(fù)正常。第二部分每組大鼠血液多種代謝成分有明顯差異，與CMS模型組比較有差異性，代謝物中相關(guān)系數(shù)為正值的代謝物是平原模型組增加

9、的代謝物，相關(guān)系數(shù)為負(fù)值是平原模型組降低的代謝物。與CMS模型組比較，有差異性代謝物中相關(guān)系數(shù)為正值的代謝物是平原乙酰半胱氨酸給藥組增加的代謝物，相關(guān)系數(shù)為負(fù)值是平原乙酰半胱氨酸給藥組降低的代謝物。與CMS模型組比較，有差異性代謝物中相關(guān)系數(shù)為正值的代謝物是高原乙酰半胱氨酸給藥組增加的代謝物，相關(guān)系數(shù)為負(fù)值是高原乙酰半胱氨酸給藥組降低的代謝物。與平原乙酰半胱氨酸給藥組比較，有差異性代謝物中相關(guān)系數(shù)為正值的代謝物是平原模型組增加的代謝物，

10、相關(guān)系數(shù)為負(fù)值是平原模型組降低的代謝物。第三部分病理切片結(jié)果示：高原模型組病理改變同第一部分。DMLAG組低倍鏡下可見心外膜下無充血，心肌間質(zhì)血管充血明顯。高倍鏡下可見心外膜下心肌細(xì)胞明顯水腫，散在嗜酸性變性。DMLWG組低倍鏡下圖可見心外膜下無充血，心肌間質(zhì)血管無明顯擴(kuò)張充血。高倍鏡下可見少量心肌細(xì)胞水腫并偶見嗜酸性病變。血液指標(biāo)結(jié)果顯示：與正常對(duì)照組比較，高原模型組CRP、ET-1、IL-6、MDA、HCY、VEGF、肺動(dòng)脈壓、頸動(dòng)

11、脈壓、Hb、Hct等指標(biāo)均明顯上升，而NO，SOD、GSH-PX、 SaO2和PaO2明顯下降，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。陽性對(duì)照藥物硝苯地平和香青蘭水提物能夠有效改善以上所有指標(biāo)，而香青蘭醇提物可以有效改善除了SaO2和PaO2之外的所有指標(biāo)，其差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），但大部分指標(biāo)未能改善到平原對(duì)照組水平。與DMLAG組相比 DMLWG組對(duì)這些指標(biāo)的改善作用更明顯。心臟 B超結(jié)果示：DMLAG組藥物干預(yù)與 MG組

12、比較，射血分?jǐn)?shù)增加，右室流出道變窄。二維超聲圖顯示，左心室收縮舒張期內(nèi)徑大幅度減小，且有室間隔與左室后壁同向運(yùn)動(dòng)，顯示左心室收縮舒張功能嚴(yán)重受損。DMLWG組干預(yù)，右心房、右心室內(nèi)徑減小，射血分?jǐn)?shù)變化不明顯。二維超聲圖顯示，收縮舒張期內(nèi)徑減小，顯示左心室收縮舒張功能進(jìn)一步受損。心電圖結(jié)果顯示：DMLWG組表現(xiàn)為P波，QRS波和ST段正常。DMLAG組表現(xiàn)為 P波高尖。第四部分病理切片結(jié)果示：高原模型組病理改變同第一部分。高原后代組（P.

13、O組）在低倍鏡下可見心外膜下血管并無擴(kuò)張充血，偶見心肌間質(zhì)血管擴(kuò)張充血，橫紋不清，但心肌纖維排列較整齊。在高倍鏡下可見心肌細(xì)胞輕度水腫，可見心肌細(xì)胞嗜酸性變性及炎細(xì)胞浸潤(rùn)。血液指標(biāo)結(jié)果顯示：與正常對(duì)照組比較，高原模型組CRP、ET-1、IL-6、HCY、VEGF、肺動(dòng)脈壓、頸動(dòng)脈壓、Hb、Hct等指標(biāo)均明顯上升，而NO，SaO2和PaO2明顯下降，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。與高原模型組比較，高原后代組的以上指標(biāo)均有顯著改善，但

14、仍然未達(dá)到正常對(duì)照組水平，其差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。心臟 B超示：P.O組與MG組比較右心室增大，右室前壁增厚，室間隔增寬，心射血分?jǐn)?shù)增加，右室流出道增寬，RV/(LV+S)比值增大明顯。二維超聲圖顯示，P.O組與 BG組比較，左心室收縮舒張期內(nèi)徑減小明顯，且有不典型的左室前壁與室間隔同向運(yùn)動(dòng)，表示妊娠期高原環(huán)境將影響胚胎發(fā)育，導(dǎo)致左心室收縮舒張功能障礙，尤其以左心室舒張功能障礙為主。心電圖結(jié)果顯示： BG組大鼠心電圖P波，

15、QRS波和ST段正常。MG組大鼠心電圖表現(xiàn)為 P波高尖，ST段弓背樣抬高。高原后代組心電圖 P波高尖，ST段未見明顯異常。
　　結(jié)論：通過本實(shí)驗(yàn)得出：（1）在CMS大鼠成功建立的基礎(chǔ)上，給予DA干預(yù)研究提示DA對(duì)CMS大鼠心肌組織的損傷有明顯的改善作用。DA對(duì)CMS大鼠的肺動(dòng)脈壓和頸動(dòng)脈壓均有一定的降低作用。DA對(duì)CMS大鼠心房和心室大小、運(yùn)動(dòng)及心肌缺血有改善作用。DA（尤其是高劑量組）對(duì)CMS大鼠血液中PaO2以外的CRP、ET

16、-1、IL-6、HCY、VEGF、Hb、Hct等指標(biāo)均有有效降低作用。（2）慢性高原病大鼠完善代謝組學(xué)方面的檢測(cè)可以出現(xiàn)慢性高原病大鼠血液中纈氨酸、酪氨酸、1-甲基組氨酸、亮氨酸、丙氨酸、蛋氨酸、乳酸、糖蛋白、丙酮、脂類（VLDL）、肌酸、LDL、β-羥丁酸等多種氨基酸的含量顯著增加，β-葡萄糖和α-葡萄糖的含量顯著降低。給予DA干預(yù)后血液中甘氨酸、1-甲基組氨酸、乳酸、肌酸顯著降低，提示DA作為一種外源性的強(qiáng)抗氧化劑，對(duì)改善CMS大鼠

17、新陳代謝有一定的作用。（3） CMS大鼠給予DML干預(yù)研究得出，DML對(duì)心肌組織損傷有改善作用。DML對(duì)肺動(dòng)脈壓及頸動(dòng)脈壓有一定的降低作用。DML對(duì)CMS大鼠血液中CRP、ET-1、IL-6、HCY、VEGF、Hb、Hct、PaO2等指標(biāo)均有有效的降低作用。DML對(duì)心室大小、運(yùn)動(dòng)及心肌缺血有改善作用。提示 DML可以作為一種毒副作用小的治療和預(yù)防 CMS的藥物。（4）高原后代大鼠相比于高原大鼠有一定的適應(yīng)高原環(huán)境的能力，但是相對(duì)于平原正