左旋精氨酸對肺高壓大鼠體內(nèi)炎性因子的影響

單雪峰 孫清超 馬松峰*

·論著·

左旋精氨酸對肺高壓大鼠體內(nèi)炎性因子的影響

單雪峰 孫清超 馬松峰*

目的 探討左旋精氨酸（L-Arg）對肺高壓（PH）大鼠體內(nèi)炎性因子的影響，以進(jìn)一步了解L-Arg防治PH的分子生物學(xué)機(jī)制。方法 SD雄性大鼠18只隨機(jī)分為三組（n=6）：對照組（C組）、MCT組（M組）、L-Arg/MCT組（L組）。C組大鼠不做處理，M組和L組大鼠腹腔注射野百合堿誘導(dǎo)PH模型并繼續(xù)飼養(yǎng)3周；飼養(yǎng)期間L組大鼠每日注射L-Arg，C組和M組每日注射與L-Arg等量的生理鹽水。3周時(shí)，測大鼠肺動脈壓力后取血檢測血漿白介素-6（IL-6）、腫瘤壞死因子α（TNF-α）、內(nèi)皮素-1（ET-1）的含量，然后分析各組炎性因子的變化情況。結(jié)果 M組大鼠血漿中三種炎性因子含量均較C組升高；L組大鼠血漿中三種炎性因子較M組明顯下降。結(jié)論 L-Arg可以減少PH大鼠體內(nèi)的炎性因子的含量，進(jìn)一步闡明L-Arg改善PH的分子生物學(xué)機(jī)制。

左旋精氨酸 肺高壓 炎性因子 野百合堿

肺高壓（PH）是臨床上較為常見的疾病。PH的發(fā)病機(jī)制復(fù)雜，病情呈現(xiàn)進(jìn)行性加重且預(yù)后極差，目前仍然無有效的治療方法［1］。有研究表明［2～4］：左旋精氨酸（L-Arg）可以增加PH大鼠體內(nèi)一氧化氮（NO）含量﹑上調(diào)內(nèi)皮型一氧化氮合酶（eNOS）﹑改善內(nèi)皮功能進(jìn)而改善PH病情。2015年3月至12月作者通過實(shí)驗(yàn)研究，探討L-Arg對PH大鼠體內(nèi)炎性因子的影響，旨在了解L-Arg防治PH的分子生物學(xué)機(jī)制。

1　材料與方法

1.1材料 SD雄性大鼠18只，體重約（200±10）g，均購自新疆醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動物中心。大鼠白介素-6 （IL-6）Elisa試劑盒﹑大鼠腫瘤壞死因子-α（TNF-α）Elisa試劑盒﹑大鼠內(nèi)皮素-1（ET-1）Elisa試劑盒均購自上海凱博生化試劑有限公司。MD 2 000生物信號采集系統(tǒng)購自南京醫(yī)科大學(xué)，BI-420E+生物機(jī)能試驗(yàn)系統(tǒng)購自成都泰盟科技有限公司，EDTA抗凝管﹑注射器及離心管購自BD（美國），高速離心機(jī)購自Beckman coulter（美國）。野百合堿（MCT）﹑L-Arg﹑戊巴比妥鈉均購自Sigma-Aldrich（美國）。實(shí)驗(yàn)所涉及的動物實(shí)驗(yàn)均獲得新疆醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院倫理委員會的批準(zhǔn)。

1.2方法 參考文獻(xiàn)方法制備PH模型［5］：野百合堿［20g/L，由生理鹽水和乙醇（8：2）混合液配制］，L-Arg配成（150g/L，由生理鹽水配制）。18只雄性SD大鼠隨機(jī)分為三組：對照組（C組）﹑MCT組（M組）﹑L-Arg/ MCT組（L組）。C組大鼠不做處理，M組和L組大鼠通過腹腔注射MCT 50mg/kg誘導(dǎo)PH模型并飼養(yǎng)3周。飼養(yǎng)期間L組大鼠每日腹腔注射L-Arg（500mg/kg），C組和M組大鼠每日腹腔注射與L-Arg等量的生理鹽水。

1.3檢測指標(biāo)（1）大鼠肺動脈壓力測量：飼養(yǎng)3周時(shí)，戊巴比妥鈉（50 mg/kg腹腔注射麻醉大鼠后，用BL-420E生物機(jī)能試驗(yàn)系統(tǒng)檢測右心室收縮（RVSP）［4］間接反映肺動脈壓力大小。（2）大鼠體內(nèi)炎性因子測定：測量完大鼠RVSP后，經(jīng)腹主動脈取血加入離心管，并按照Elisa試劑盒說明書測定各組大鼠血漿內(nèi)IL-6﹑TNF-α﹑ET-1三種炎性因子的含量。

2　結(jié)果

2.1大鼠肺動脈壓力結(jié)果 M組大鼠RVSP值升高，提示PH建模成功。L組大鼠RVSP值較L組降低，說明L-Arg一定程度上緩解肺動脈壓力。見表1。

表1　各組PH（±s）

表1　各組PH（±s）

注：與C組比較，*P＜0.05；與M組比較，# P＜0.05

組別　RVSP（mmHg）L組（n=6）　20.65±4.33*# M組（n=6）　28.42±4.43* C組（n=6）　11.23±2.25

圖1　左旋精氨酸對肺高壓大鼠體內(nèi)炎癥因子的影響

2.2大鼠炎性因子測量結(jié)果 三種炎性因子在M組的含量最高，L組有所降低，提示L-Arg在一定程度上減輕了PH大鼠體內(nèi)的炎癥反應(yīng)。見圖1。

3　討論

本資料結(jié)果顯示，L-Arg可以減輕PH大鼠體內(nèi)的炎性因子和緩解肺動脈壓力，表明L-Arg可能通過減輕機(jī)體的炎癥反應(yīng)而改善PH病情。越來越多的研究發(fā)現(xiàn)［6，7］：全身的炎癥反應(yīng)參與PH發(fā)生發(fā)展，其中包括TNF-α﹑IL-6﹑血清C-反應(yīng)蛋白（CRP）﹑ET-1等各組炎性因子。肺血管內(nèi)皮長期受到各種炎性因子的刺激后將導(dǎo)致血管內(nèi)皮細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞的增殖和后續(xù)的肺小血管結(jié)構(gòu)重塑和最終的pH形成［8］。另有研究發(fā)現(xiàn)［9］，炎性因子可損害肺動脈血管內(nèi)皮細(xì)胞功能，減少NO釋放，增加ET-1 釋放，然后通過激活RhoA/ROCK 信號通路而引起PH。

L-Arg作為內(nèi)皮細(xì)胞合成NO的底物，進(jìn)而通過eNOS合成NO而促進(jìn)血管內(nèi)皮舒張和維持肺動脈壓力保持在正常范圍內(nèi)。王群讓［2］研究認(rèn)為：L-Arg可能通過恢復(fù)肺動脈高壓大鼠的肺動脈血管舒張功能降低肺動脈壓的持續(xù)升高。常鳳軍［3］報(bào)道：中﹑晚期PH肺組織中eNOS表達(dá)減少，而此時(shí)iNOS的表達(dá)增高可能產(chǎn)生大量一氧化氮（NO），但并未改善PH的病情，而L-Arg能夠恢復(fù)eNOS和iNOS間的平衡并有效抑制PH的進(jìn)展。Tan X［10］發(fā)現(xiàn)：L-Arg通過促進(jìn)肺血管平滑肌細(xì)胞凋亡而減緩PH進(jìn)展。

綜上所述，L-Arg緩解大鼠PH病情的同時(shí)還減少了大鼠體內(nèi)IL-6﹑TNF-α﹑ET-1三種炎性因子的含量。提示L-Arg可能通過增加NO釋放和改善內(nèi)皮細(xì)胞功能外，還通過減輕機(jī)體炎癥反應(yīng)而改善PH病情。

1Grimminger F， Schermuly RT. PDGF receptor and its antagonists： role in treatment of PAH. Adv Exp Med Biol， 2010，661：435～446.

2王群讓，王旭蘭，代曉霞.精氨酸防治肺動脈高壓的研究.陜西醫(yī)學(xué)雜志，2014，43（9）：1115～1117.

3常鳳軍，魏偉，歐志君，等.左旋精氨酸恢復(fù)eNOS和iNOS平并制肺動脈高壓的研究.中華胸心血管外科雜志，2012，28（4）：237～240.

4Ou ZJ， Wei W， Huang DD， et al. L-arginine restores endothelial nitric oxide synthase-coupled activity and attenuates monocrotalineinduced pulmonary artery hypertension in rats. Am J Physiol Endocrinol Metab，2010，298（6）：E1131～1139.

5Hugel B， Carmen M， Martinez MC， et al. Membrane microparticles：two sides of the coin. Physiology，2005，20（1）： 22～27.

6曾惠清，陳波，張孝武，等.不同通氣模式下慢性阻塞性肺疾病合并呼吸衰竭患者機(jī)體的炎癥反應(yīng).中國呼吸與危重監(jiān)護(hù)雜志，2013，12（4）：362～364.

7于心亞，劉朝中，王俊華，等.急診冠狀動脈介入治療對急性心肌梗死患者腦鈉肽水平的影響. 中國危重病急救醫(yī)學(xué)，2008，20（7）：204～206.

8吳立平，梁富彬，王海青，等.阿托伐他汀鈣對慢性阻塞性肺疾病繼發(fā)肺動脈高壓患者血管內(nèi)皮因子的影響.臨床合理用藥，2014，11（7）：32～33.

9柳威，程榮昌.慢性阻塞性肺疾病的肺部炎癥與全身炎癥.中國實(shí)用內(nèi)科雜志，2010，30（9）：752～754.

10Tan X， Pan JQ， Li JG， et al. L-Arginine inhibiting pulmonary vascular remodling is associated with promotion of apoptosis in pulmonary arterioles smooth muscle cell in broiler. Res Vet Sci， 2005， 79： 203～209.

Objective To investigate the effect of L-arginine（L-Arg）on infl ammatory factors in rats with pulmonary hypertension（PH），and further detect the molecular mechanism of L-Arg on the treatment of PH. Methods 18 SD male rats were randomly divided into three groups （n=6）：control group（C），MCT group（M），L-Arg/MCT group（L）. M group and L group rats were induced PH model by intraperitoneal injection of monocrotaline and fed for 3 weeks. During this periods，daily injections of L-Arg was carried out in L group，group C and M were given a daily injections of saline equal with L-Arg. After 3 weeks，the pulmonary artery pressure of rats was detected before taking blood samples for interleukin -6（IL-6），tumor necrosis factor alpha（TNF alpha）and endothelial endothelin-1（ET-1）detection. Then the change of infl ammatory factors of all groups were analyzed. Results Compared with C，the levels of infl ammatory factors were higher in the M group. All infl ammatory factors in L group were signifi cantly lower than those in the M group. Conclusion L-Arg can reduce the content of infl ammatory factors in PH rats，which further elucidate the molecular biology mechanism of L-Arg on improvement of PH.

L-arginine Pulmonary hypertension Infl ammatory factor monocrotalin

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（81270236）

830011 新疆醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院