西地那非對西藏小型豬慢性肺動脈高壓模型體循環(huán)壓力的影響*

侯　夢,劉　蓉,廖海星,汪延生,岳　敏,張新鳳,吳清洪,李洪濤#,顧為望

1)廣州醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院廣州呼吸疾病研究所 廣州 510120　2)呼吸疾病國家重點實驗室 廣州 510230　3)南方醫(yī)科大學(xué)實驗動物中心 廣州 510515

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西地那非對西藏小型豬慢性肺動脈高壓模型體循環(huán)壓力的影響*

侯夢1，2),劉蓉1，2),廖海星1),汪延生1，2),岳敏3),張新鳳1),吳清洪3),李洪濤1，2)#,顧為望3)

1)廣州醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院廣州呼吸疾病研究所 廣州 5101202)呼吸疾病國家重點實驗室 廣州 5102303)南方醫(yī)科大學(xué)實驗動物中心 廣州 510515

西地那非；肺動脈高壓；西藏小型豬；體循環(huán)血壓

目的：觀察西地那非對西藏小型豬慢性肺動脈高壓(PH)模型體循環(huán)壓力的影響。方法：18頭2月齡西藏小型豬隨機分為正常對照組、模型組和治療組，每組6頭。模型組和治療組小型豬腹腔注射野百合堿42 d用以制備PH模型，正常對照組給予相同劑量溶劑。第42天，超聲心動圖掃查估算肺動脈壓。第43天開始，治療組喂食西地那非(6.0 mg·kg-1·d-1)，共21 d。第64天超聲心動圖掃查估算動物肺動脈壓，左頸動脈插管測定體循環(huán)壓力。結(jié)果：與對照組比較，模型組肺動脈壓和體循環(huán)壓力均明顯升高(P<0.05)；與模型組相比，治療組肺動脈壓均降低，同時體循環(huán)壓力亦明顯下降，甚至低于正常對照組(P<0.05)。結(jié)論：西地那非在降低肺動脈壓的同時也降低體循環(huán)壓力。

慢性肺動脈高壓(pulmonary hypertension，PH)是一種進展性疾病，以肺血管阻力進行性升高為特點，最終可導(dǎo)致右室擴張，引起心力衰竭甚至死亡。傳統(tǒng)的治療方法包括抗凝、利尿、強心、吸氧和鈣通道阻滯劑等。西地那非是一種5型磷酸二酯酶抑制劑，通過抑制環(huán)磷酸鳥苷(cGMP)的降解，使肺動脈血管舒張并改善其重構(gòu)，降低肺動脈壓[1]。國外多個臨床試驗研究[2-3]結(jié)果表明,西地那非可以明顯提高PH患者的活動耐力和心功能分級，改善血流動力學(xué)指標，改善患者生活質(zhì)量。但是西地那非對體循環(huán)血壓是否有影響報道不一，有學(xué)者[4]認為西地那非能降低肺動脈壓而不降低系統(tǒng)血壓;也有學(xué)者[5]觀察到患者服用西地那非后肺動脈壓下降的同時，系統(tǒng)平均動脈壓也有下降。作者利用西地那非對西藏小型豬PH模型進行干預(yù)，觀察西地那非對肺動脈壓以及體循環(huán)壓力的影響，為其臨床安全應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1　材料與方法

1.1動物來源研究方案經(jīng)南方醫(yī)科大學(xué)實驗動物管理委員會批準。18頭2月齡西藏小型豬購自南方醫(yī)科大學(xué)實驗動物中心(許可證號：SCXK粵2011-0015，合格證號：44002100001615; 44002100001757)。小型豬分別單獨飼養(yǎng)在普通環(huán)境不銹鋼籠具內(nèi)，飼養(yǎng)室溫度23～29 ℃，相對濕度55%～80%，自然光照，按2次/d定量給予干粉飼料，自由飲水。飼養(yǎng)過程符合廣東省實驗動物管理條例的要求。

1.2實驗分組將動物隨機分為3組各6頭。模型組和治療組腹腔注射野百合堿(monocrotaline, MCT)12.0 mg·kg·d-1，共42 d，以制備PH模型[6-7]。MCT由成都曼思特生物科技有限公司提供(HPLC, 99.0%)，注射前用體積分數(shù)75%乙醇配制成25 g/L[7]。正常對照組給予等量體積分數(shù)75%乙醇。實驗第42天采用超聲心動圖掃查估算動物的肺動脈壓以及相關(guān)指標。從實驗第43天開始連續(xù)3周，治療組動物每天給予西地那非(枸櫞酸西地那非片,輝瑞制藥有限公司 ) 6.0 mg/kg( 混入干粉飼料中間隔10 h分2次喂食)；正常對照組和模型組動物給予相同劑量的維生素C。實驗第64天，通過超聲心動圖掃查估算動物肺動脈壓，左頸動脈插管連接生理信號分析系統(tǒng)測量體循環(huán)壓力。

1.3肺動脈壓以及相關(guān)指標的測定小型豬采用地西泮注射液(天津金耀氨基酸有限公司)6 mg/kg+戊巴比妥鈉溶液(Sigma公司)10 mg/kg頸后背肌內(nèi)注射麻醉，麻醉持續(xù)整個測量過程(約1 h)，麻醉前禁食8 h。將麻醉后的小型豬仰臥位固定于手術(shù)臺上，自由呼吸，胸部和四肢脫毛。應(yīng)用超聲心動圖掃查，具體方法參考文獻[6]。頻譜多普勒參數(shù)如下。肺動脈收縮壓(PASP)：三尖瓣反流壓力梯度加右房壓(RAP)。肺動脈舒張壓(PADP)：肺動脈瓣反流壓力梯度。RAP：計算三尖瓣反流面積與右心房面積的比值，該比值<20%、20%～50%、>50%， RAP分別估算為 5、10和15 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)。肺動脈平均壓(PAMP)計算公式：PAMP=PADP+1/3 (PASP-PADP)。同時記錄其他指標如肺動脈瓣血流加速時間(PAAT)、肺動脈瓣射血時間(ET)和肺動脈射血前期(PEP)[6]。

1.4體循環(huán)壓力測定小型豬麻醉方法同1.3，通過外科手術(shù)暴露左側(cè)頸內(nèi)動脈約20 mm后，將5F導(dǎo)管插入頸內(nèi)動脈，導(dǎo)管連接定標后的壓力感受器和MedLab，自動記錄收縮壓、舒張壓和平均壓。

1.5統(tǒng)計學(xué)處理用SPSS 16.0處理數(shù)據(jù)，3組各指標的比較采用單因素方差分析，兩兩比較采用LSD-t檢驗，檢驗水準α=0.05。

2　結(jié)果

2.13組動物一般情況與正常對照組比較，模型組和治療組小型豬在給予MCT 42 d后，PASP、PADP、PAMP均升高，PEP延長，PAAT和ET縮短(表1)，說明均達到小型豬PH的指標標準，證實模型制備成功。

表1　3組小型豬給予MCT 42 d后超聲心動圖掃查結(jié)果

*：與正常對照組比較，P<0.05。

2.23組動物肺動脈壓的比較在治療組給予西地那非21 d后，即實驗第64天，通過超聲心動圖估算肺動脈壓，結(jié)果見表2。與正常對照組比較，模型組肺動脈壓明顯升高，治療組肺動脈壓也有升高，但明顯低于模型組。

表2　3組肺動脈壓的比較　mmHg

*：與正常對照組比較，P<0.05；#:與模型組比較，P<0.05。

2.33組體循環(huán)壓力的比較實驗第64天，體循環(huán)壓力測定結(jié)果見表3。模型組平均壓均較正常對照組明顯升高；治療組收縮壓、舒張壓和平均壓較模型組明顯下降，甚至低于正常對照組。

表3　3組體循環(huán)壓力的比較　mmHg

*：與正常對照組比較，P<0.05；#:與模型組比較，P<0.05。

3　討論

PH是致殘率及病死率均較高的心肺血管疾病，目前患病率逐年增加。西地那非是一種cGMP特異的5型磷酸二酯酶選擇性抑制劑，以前主要用于治療勃起功能障礙[8]。研究[9]表明西地那非能擴張肺血管并能增加NO擴張肺血管的作用，也能預(yù)防停用NO后PH的反彈。同時，西地那非能夠抑制低氧對人肺動脈平滑肌細胞電壓依賴性鉀離子通道功能與表達的下調(diào)作用[10]，可能通過上調(diào)NO含量和eNOS活性來抑制血管重建和血管收縮，降低肺動脈壓力，改善運動耐量，從而治療慢性阻塞性肺病相關(guān)的PH[11]。2005年6月，美國食品藥品管理局批準西地那非用于治療PH，美國胸科醫(yī)師協(xié)會推薦較早期的WHO PH功能分級Ⅲ級患者使用西地那非[1]。但是臨床上關(guān)于西地那非對體循環(huán)壓力的影響報道不一。Leuchte等[4]觀察了10位原發(fā)性PH患者口服西地那非后急性血流動力學(xué)的反應(yīng)，認為50～100 mg西地那非能降低肺動脈壓而不降低系統(tǒng)血壓；口服西地那非治療后，未發(fā)現(xiàn)血壓下降及嚴重的藥物副作用；證實了其治療PH的安全性。然而Ghofrani等[5]觀察到患者服用西地那非75～150 mg/d，12個月后肺動脈壓下降，同時體循環(huán)平均壓也由原來的 92.8 mmHg下降至 80.6 mmHg。

該實驗在前期小型豬PH模型研究的基礎(chǔ)上，觀察了西地那非對PH西藏小型豬肺動脈壓以及體循環(huán)壓力的影響。西藏小型豬是由南方醫(yī)科大學(xué)培育的，其個體差異性小，前期研究[6,12]顯示西藏小型豬的血壓比較穩(wěn)定，均一性好。該實驗中，模型組和治療組西藏小型豬在給予MTC 42 d后，PASP、PADP、PAMP均顯著升高；與正常對照組相比，模型動物的PAAT和ET都有縮短，而PEP延長；說明成功建立了PH模型。作者發(fā)現(xiàn)，在給予西地那非21 d后，治療組小型豬PASP、PADP和PAMP均低于模型組，說明西地那非抑制了MTC所引起的肺動脈壓的升高，同時，治療組體循環(huán)壓力較模型組亦明顯下降，甚至低于正常對照組。這個結(jié)果與Ghofrani等[5]報道結(jié)果一致。

綜上所述，作者認為，西地那非不僅能降低PH動物模型的肺動脈壓，也顯著降低了體循環(huán)壓力。這一現(xiàn)象對于臨床用藥可能有一定的參考價值，在西地那非用藥過程中要時刻注意體循環(huán)壓力的變化。

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(2015-10-21收稿責任編輯王曼)

Effects of sildenafil on systemic blood pressure in Tibet minipigs with chronic pulmonary hypertension

HOUMeng1,2),LIURong1,2),LIAOHaixing1),WANGYansheng1，2),YUEMin3),ZHANGXinfeng1),WUQinghong3),LIHongtao1,2),GUWeiwang3)

1)GuangzhouInstituteofRespiratoryDiseases,theAffiliatedFirstHospital,GuangzhouMedicalUniversity,Guangzhou5101202)TheStateKeyLaboratoryofRespiratoryDiseases,Guangzhou5102303)LaboratoryAnimalCentre,SouthernMedicalUniversity,Guangzhou510515

sildenafil;pulmonary hypertension;Tibet minipig;systemic blood pressure

Aim: To investigate the effects of sildenafil on the systemic blood pressure of Tibet minipig models with chronic pulmonary hypertension(PH).Methods: A total of 18 Tibet minipigs were randomly allocated into control group, model group and treatment group, 6 in each group. The Tibet minipigs in model group and treatment group were treated with monocrotaline(MCT) for 42 d to establish PH model.Since day 43, the treatment group was treated with sidenafil(6.0 mg·kg-1·d-1) for 3 weeks. Conventional transthoracic echocardiography was performed at day 42 and day 64.The systemic blood pressure was measured by left carotid artery cannulation linked to a MedLab biological signal collecting and processing system at day 64.Results: At day 64, pulmonary artery pressure and systemic blood pressure of the model group were higher than those of control group(P<0.05); pulmonary artery pressure and systemic blood pressure of the treatment group were lower than those of the model group(P<0.05), and systemic blood pressure was even lower than that of control group(P<0.05).Conclusion: Sildenafil could reduce pulmonary artery pressure, at the same time, also reduce systemic pressure.

10.13705/j.issn.1671-6825.2016.05.014

*廣東省科研基礎(chǔ)條件建設(shè)項目2012B060300032

, 男, 1964年10月生, 博士，教授, 研究方向：呼吸病理生理學(xué)、比較醫(yī)學(xué)， E-mail:gyhongtao@126.com

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