PDGF和MMPs在大鼠頸動-靜脈分流肺高壓模型肺血管重構中的作用及藥物的干預研究.pdf

1、我國先天性心臟病發(fā)病率高達0.8％，其中左向右分流先心病占絕大數，在先天性心臟病的治療中，肺動脈高壓是影響預后的主要因素。肺血管重構是肺動脈高壓病程中極為重要的環(huán)節(jié)，近年來，針對肺血管重構機制的研究已成為肺動脈高壓研究領域的熱點，在缺氧和野百合堿誘導的肺動脈高壓模型中的研究表明，血小板源性生長因子(PDGF)和基質金屬蛋白酶(MMPs)在肺血管重構發(fā)生、發(fā)展過程中起到重要作用，但在先天性心臟病肺動脈高壓中的意義尚未明確。 探索針

2、對肺血管重構的治療措施，一直是肺動脈高壓治療的難點和熱點。在動物實驗研究中，它汀類藥物表現出來對動脈粥樣硬化血管重構的抑制作用，使這類降脂藥在肺高壓肺血管重構中的潛在治療價值備受關注，已經有研究顯示，它汀類可以降低低氧和野百合堿模型肺動脈的阻力，抑制甚至逆轉肺血管重構現象，然而，它汀類對分流型肺高壓是否有治療作用，尚未明確。 本研究通過頸動-靜脈分流手術，建立大鼠的左向右分流肺動脈高壓模型，研究血小板源性生長因子(PDGF-A、

3、PDGF-B，以及PDGFR-α、PDGFR-β)和基質金屬蛋白酶(MMP-1、MMP-9)活性變化在肺血管重構中的作用：同時研究它汀類藥物辛伐他汀、抗血小板藥物氯吡格雷以及前列環(huán)素類藥物貝前列素納對肺血管重構的治療效果及可能機制，初步探索針對左向右分流型肺高壓血管重構現象的藥物治療方法。 第一部分PDGF與MMPs在大鼠頸動-靜脈分流肺高壓肺血管重構中的作用研究 目的:建立大鼠頸動-靜脈分流模型，觀察肺血管重構的情況，

4、研究肺組織血小板衍生因子PDGF-A、PDGF-B、PDGFR-α、PDGFR-β以及MMP-1、MMP-2在肺血管重構行程中表達水平的變化. 材料與方法:SD大鼠36只，隨機分為三組。隨機分3組：假手術組(Sham，N=12)，手術分流組(CA-JV，N=12)，野百合堿注射肺高壓對照組(MCT，N=12)。Sham組：進行假手術，切除胸鎖乳突肌，結扎左側頸動脈和頸靜脈。MCT組：野百合堿60mg/Kg單次右側皮下注射。CA-

5、JV組：通過套管法建立左側頸動-靜脈分流，Sham組、CA-JV組喂養(yǎng)12周，MCT組喂養(yǎng)6周，然后進行相關指標測定：1)右心室收縮壓測定；2)肺血管病理分析-MASSON三色染色；肺小動脈血管壁面積指數和厚度指數測定；3)肺組織PDGF-A，PDGF-B，PDGFR-α、PDGFR-β，MMP-1，MMP-9轉錄和翻澤水平的檢測(分別采用RT-PCR和Western-blotting檢測分析技術) 實驗結果:一、頸動-靜脈分流

6、模型右心室收縮壓(RVSP)變化和Sham組比較，CA-JV組和MCT組右心室收縮壓明顯升高，(37.7±3.00vs25.42±2.07，P<0.001:44.00±4.60vs25.42±2.07，P<0.001)。 二、頸-靜脈分流模型肺血管重構情況 1、肺組織MASSON三色染色光鏡結果Sham組肺血管組織學表現正常，CA-JV組出現類似于MCT組的肺血管重構表現，肺小動脈管壁明顯增厚，管腔狹窄，血管中膜和內膜增

7、厚、管壁膠原纖維成分含量明顯增多，血管周圍炎癥細胞浸潤。 2、頸-靜脈分流模型肺血管重構指數和Sham組比較，CA-JV，組和MCT組管壁面積指數(AI)明顯升高(0.6527±0.19116vs0.2326±0.10586，P<0.001：0.6394±0.14838vs0.2326±0.10586，P<0.001)。CA-JV組與MCT組間AI均值接近(0.6394±0.14838vs0.6527±0.19116，P=0.9

8、18)，肺小血管管壁厚度指數(TI)趨勢與AI一致，CA-JV組和MCT組TI均值高于Sham組(0.4336±0.16353vs0.1264±0.06508，P<0.001；0.4139±0.13135vs0.1264±0.06508，P<0.001)。CA-JV組和MCT組兩者的厚度指數高度接近。 三、各組肺組織PDGF、MMPsmRNA轉錄水平1、各組腫組織PDGFmRNA的轉錄水平和Sham組比較，CA-JV組、MCT組

9、肺組織PDGF-A、PDGF-B、PDGFR-α、PDGFR-β、mRNA的轉錄水平都升高(P<0.05)。MCT組PDGF-A及PDGFR-β的mRNA轉錄水平高于CA-JV組(P<0.05)。 2、各組肺組織MMPsmRNA的轉錄水平和Sham組比較，CA-JV組、MCT組肺組織MMP-1和MMP-9的mRNA的轉錄水平都升高(P<0.05)。CA-JV組MMP-1和MMP-9mRNA的轉錄水平高于MCT組(P<0.05)。

10、 四、各組肺組織PDGF，MMPs蛋白的表達1、各組肺組織PDGF蛋白水平的表達和Sham組比較，CA-JV組、MCT組肺組織PDGF-A和PDGF-B兩種配體以及PDGFR-α和PDGFR-β兩種受體的蛋白表達水平都升高(P<0.05)。MCT組PDGF-A蛋白表達水平高于分流組(P<0.05)，但CA-JV組PDGFR-α受體的蛋白表達水平高于MCT組(P<0.05)。 2、各組肺組織MMPs蛋白水平的表達。

11、 和Sham組比較，CA-JV組、MCT組肺組織MMP-1和MMP-9的蛋白表達水平都升高(P<0.05)。 結論: 1、套管法進行頸動-靜脈分流，12周后大鼠出現肺動脈高壓表現，肺小動脈血管重構現象明顯，適合作為左向右分流肺動脈高壓的研究模型。 2、PDGF-A，PDGF-B，PDGFR-α，PDGFR-β在兩種不同模型中，伴隨著肺血管重構，表達均明顯升高，提示PDGF活性的改變可能參與了肺高壓中肺血管重構的機

12、制。 3、MMP-1，MMP-9在兩種不同模型中，伴隨著肺血管重構，表達均明顯升高，提示MMP-1，MMP-9活性的改變可能參與了肺高壓中肺血管重構的機制。 第二部分藥物干預對大鼠頸動-靜脈分流肺高壓模型肺血管重構的影響研究 目的:研究它汀類藥物辛伐他汀、前列環(huán)素類藥物貝前列素納以及抗血小板藥物氯吡格雷對肺血管重構的治療效果以及對PDGF、MMPs表達水平的影響，初步探索針對左向右分流型肺高壓血管重構現象的藥物治

13、療方法。 材料與方法: 60只清潔級的雄性SD大鼠，12周齡，體重250～300g，隨機分5組：假手術組(Sham，N=12)，手術分流對照組(CA-IV，N=12)；辛伐他汀組(SVT，N=12)，貝前列環(huán)素組(BPS，N=12)，氯吡格雷組(CPG，N=12)。Sham組接受假手術，其余各組采用套管法頸動-靜脈分流手術建立肺高壓模型。服藥及劑量：SVT組組：辛伐他汀4mg/kg/d；BPS組：貝前列素納片100μg/

14、kg/d；CPG組：氯吡格雷10mg/kg/d。相關藥物和生理鹽水約2-3ml，制成混懸液，每日專人經食道灌胃，術后第二天開始給藥。喂養(yǎng)12周后進行相關指標測定：1)肺血管病理分析-MASSON三色染色；2)肺小動脈血管壁面積指數和厚度指數測定；3)肺組織PDGF-A，PDGF-B，PDGFR-α，PDGFR-β，MMP-1，MMP-9轉錄和翻譯水平的檢測(分別采用RT-PCR和Western-blotting檢測分析技術)。

15、實驗結果: 一、肺血管重構現象1、光學顯微鏡觀察結果與Sham組比較，CA-IV、SVT、BPS、CPG組均出現不同程度的肺小血管重構現象，肺小動脈管壁增厚，管腔狹窄，血管壁成分增加，表現為內膜增厚，平滑肌細胞肥厚、增生，管壁膠原纖維染色增多，直徑小于50μm非肌型動脈形成新肌層化。血管周圍炎癥細胞浸潤。 2、肺血管重構指數測定結果SVT、BPS、CPG組AI均值都高于Sham組(0.5378±0.1637vs0.232

16、6±0.10586，P<0.05；0.4896±0.1738vs0.2326±0.10586，P<0.05:0.6247±0.1578vs0.2326±0.10586，P<0.05)。SVT組和BPS糾AI值小于CA-JV組(0.5378±0.1637VS0.6527±0.1912，P<0.05:0.4896±0.1738vs0.6527±0.1912，P<0.05)。 各組的肺小血管管壁厚度指數(TI)趨勢與AI一致。

17、 二、各組肺組織PDGF、MMPsmRNA轉錄水平. 三、各組肺組織PDGF，MMPs蛋白的表達. 結論: 1、辛伐他汀及貝前列環(huán)素干預可減輕頸動-靜脈分流模型大鼠肺血管重構的程度，氯吡格雷干預不能減輕肺血管重構程度。 2、辛伐他汀抑制肺血管重構的機制可能與以下因素有關。 2.1抑制肺組織MMP-9、MMP-1的活性。 2.2抑制肺組織PDGFR-βmRNA的轉錄。 3、貝前列環(huán)素