尼可地爾對家兔肺動脈高壓的肺血管病理影響

鮑麗剛 屈百鳴 奚群英

[摘要] 目的 研究尼可地爾對家兔空氣栓塞的慢性栓塞性肺動脈高壓的肺血管病理影響。 方法 將36只家兔隨機均分為對照（Control，C）組、空氣栓塞（Air Embolism，AE）組和尼可地爾治療（Nicorandil，N）組，后兩組每天經(jīng)家兔耳緣靜脈注入潔凈空氣1 mL[0.05 mL/（min·kg）]，連續(xù)28 d后測定三組家兔血氣分析，肺動脈壓力；用彈力纖維染色，光鏡下結(jié)合圖像軟件觀測肺小動脈的病理變化：肺小動脈管壁厚度，中膜厚度百分比，新生內(nèi)膜形成和血管阻塞計分。 結(jié)果 ①血氣分析：各組動脈氧分壓和二氧化碳分壓均無統(tǒng)計學差異；肺動脈壓力：AE組肺動脈壓均高于C組（P均<0.05），而N組較AE組均顯著減低（P均<0.05）。②肺小動脈病理：AE組的肺小動脈中膜厚度百分比、血管阻塞計分（1.67±0.15）分，較C組的肺小動脈中膜厚度百分比、血管阻塞計分升高，差異均有統(tǒng)計學意義（P<0.05）；而N組的肺小動脈中膜厚度百分比、血管阻塞計分（0.87±0.14）分，較AE組均有所下降，差異均有統(tǒng)計學意義（P<0.05）。 結(jié)論 尼可地爾可以降低空氣栓塞所致肺動脈壓，能較好地抑制肺動脈重構(gòu)的作用。

[關(guān)鍵詞] 尼可地爾；肺動脈高壓；中膜厚度；肺動脈重構(gòu)

[中圖分類號] R543.2 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673-9701（2018）28-0030-04

[Abstract] Objective To study the pulmonary vascular pathological effects of nicorandil on chronic embolic pulmonary hypertension in the rabbits with air embolism. Methods 36 rabbits were randomly divided into control group（Control， C）， air embolism group（AE） and nicorandil group（Nicorandil， N）. In the latter 2 groups， 1 mL of clean air（0.05 mL*min-1*k-1） was injected into the ear vein of the rabbits every day. Blood gas analysis and pulmonary artery pressure were measured in three groups of rabbits for 28 consecutive days. The pathological changes of pulmonary arterioles were observed by elastic fiber staining and light microscopy combined with image software： pulmonary arteriolar wall thickness， tunica media thickness percentage， neointimal formation and vascular obstruction score. Results ①Blood gas analysis： There was no statistically significant difference in arterial partial pressure of oxygen and partial pressure of carbon dioxide in each group； pulmonary arterial pressure： Pulmonary arterial pressure was higher in group AE than in group C（P<0.05 for all）. The group N was significantly lower than the group AE（P<0.05 for all）. ②Pulmonary arteriole pathology： the percentage of tunica media thickness of pulmonary arterioles and vascular obstruction score（1.67±0.15） points in AE group were higher than the percentage of tunica media thickness of pulmonary arterioles and vascular obstruction score in group C， and all were statistically significant（P<0.05）； in group N， the percentage of tunica medica thickness of pulmonary arterioles and vascular obstruction score（0.87±0.14） points were lower than those in group AE， and all were statistically significant（P<0.05）. Conclusion Nicorandil can reduce pulmonary artery pressure caused by air embolism and can better inhibit the effect of pulmonary artery remodeling.

[Key words] Nicorandil； Pulmonary hypertension； Tunica media thickness； Pulmonary artery remodeling

慢性栓塞性肺動脈高壓是肺動脈高壓的一種類型，由于機械阻塞后引起解剖學肺血管床的減少，引起肺動脈壓升高和肺血管重建，相互作用的惡性循環(huán)，最終導致進行性右心功能衰竭[1]。慢性栓塞性肺動脈高壓是嚴重危及生命的臨床疾病，有流行病學顯示：急性肺栓塞后發(fā)生此病的累積發(fā)病率為3.8%[2]。尼可地爾被認為是一種具有多種作用的煙酰胺線粒體ATP 敏感性鉀通道開放劑（mitochondrial ATP-sensitive potassium channel，mitoKATP），尼可地爾的相關(guān)研究表明其既能降低肺動脈高壓降壓作用[3]，還具有抑制肺動脈血管重構(gòu)的作用。而臨床中缺乏有效口服治療藥物，既能降壓又能遠期改善預(yù)后，故開展對慢性栓塞性肺動脈高壓病理作用的研究。

1 材料與方法

1.1材料

選取健康家兔36只，月齡3～4個月，體重1.8～2.3 kg（浙江中醫(yī)藥大學實驗動物中心提供）。心電圖及多通道生理信號采集處理系統(tǒng)（RM6240BD型）和壓力換能器（YPJ01）產(chǎn)自成都儀器廠，地衣紅彈力纖維染液（杭州言科生物技術(shù)有限公司），尼可地爾片（中外制藥株式會社，進口藥品注冊證H20060401）。

1.2 動物分組和模型建立

慢性空氣栓塞性肺動脈高壓家兔模型[4]。36只家兔經(jīng)適應(yīng)性喂養(yǎng)1周后，按隨機數(shù)字表法將家兔均分為對照（Control，C）組（每日給予2.5 mL/kg的0.9%生理鹽水灌胃，連續(xù)28 d）、空氣栓塞（air embolism，AE）組[每日給予等量的0.9%生理鹽水灌胃，30 min后采用微泵法經(jīng)兔耳緣靜脈注入潔凈的空氣1 mL（0.05 mL/min·kg），連續(xù)28 d]、尼可地爾治療（Nicorandil，N）組（每日給予等量經(jīng)0.9%生理鹽水稀釋的2.5 mg/kg的尼可地爾片灌胃，再予同樣的方法注入等量的清潔空氣，連續(xù)28 d）。

1.3 血氣分析和肺動脈壓力測定[5-6]

測定肺動脈壓力之前，對各組家兔分別取動脈血測定PaO2和PaCO2。家兔耳緣靜脈注射20%烏拉坦4 mL/kg麻醉并固定。采用胸部正中切口，暴露肺動脈根部，插入靜脈留置針后見回血后接壓力換能器，多通道生理記錄收縮壓（PASP）、舒張壓（PADP）、平均肺動脈壓（MPAP）。

1.4 肺小動脈中膜厚度百分比

光鏡（×400）下觀察地衣紅彈力纖維染色切片，采用Image Pro Plus 6.0專業(yè)圖像分析軟件，分別測定內(nèi)、外彈力板的平均直徑，計算肺小動脈（直徑50～ 200 μm）的中膜厚度（內(nèi)外彈力板的厚度，WT）和血管外徑（外彈力板的平均直徑，ED）評估肺小動脈壁增厚情況。根據(jù)公式計算中膜厚度百分比：WT%=（2×WT/ED）。

1.5 肺腺泡動脈新生內(nèi)膜和血管阻塞計分（vascular occlusion scores，VOS）比較

光鏡（×400）下觀察地衣紅彈力纖維染色切片，每只家兔隨機觀察10根管徑在15～100 μm的肺小動脈新生內(nèi)膜形成情況。內(nèi)皮細胞外側(cè)與內(nèi)彈力板之間部分即為新生內(nèi)膜。參照文獻報道[7]的方法進行血管腔阻塞程度計分：無血管腔阻塞為0分；血管腔阻塞<50%為1分；血管腔阻塞≥50%為2分。

1.6 統(tǒng)計學方法

所用實驗數(shù)據(jù)均使用SPSS17.0軟件行方差分析，計量資料以均數(shù)±標準差（x±s）表示，組間兩兩比較采用獨立樣本的t檢驗，P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 各組血氣分析比較

各組動脈氧分壓均>80 mmHg：與C組PaO2（97.09±1.19）mmHg比較，AE組PaO2（96.89±1.81）mmHg差異無統(tǒng)計學意義（P均>0.05），N組PaO2（97.01±1.64）mmHg差異無統(tǒng)計學意義（P<0.05）；C組PaCO2（23.00±1.22）mmHg，AE組PaCO2（24.00±0.84）mmHg，N組PaCO2（24.00±1.34）mmHg，組間動脈二氧化碳分壓（PaCO2）比較均無差異（P均>0.05）。

2.2 家兔血流動力學的比較

實驗期間，C組家兔正常，AE組家兔死亡3只，N組家兔死亡1只。AE組家兔肺動脈PASP、PADA和MPAP均顯著高于C組（P均<0.05），經(jīng)尼可地爾干預(yù)后的N組家兔肺動脈PASP、PADA和MPAP與AE組比較均顯著減低（P均<0.05）。見表 1。

2.3 各組肺小動脈中膜增厚程度及中膜厚度百分比（WT%）的影響

彈力纖維染色后（光鏡×400）顯示：AE組肺小動脈中膜增厚明顯，WT（0.70±0.11）%較C組（0.24±0.12）%明顯增加（P均<0.05），而N組中膜增厚減輕，（0.32±0.11）%較AE組明顯降低（P均<0.05）。見封三圖1。

2.4 肺腺泡動脈新生內(nèi)膜和血管阻塞計分（vascular occlusion scores，VOS）比較

肺腺泡動脈新生內(nèi)膜形成情況（彈力纖維染色后，光鏡×400）：C組無新生內(nèi)膜形成，VOS為0；AE組家兔可清楚觀察到肺腺泡內(nèi)小動脈管壁內(nèi)彈力板內(nèi)側(cè)與內(nèi)皮之間明顯有新生內(nèi)膜形成，內(nèi)皮細胞排列紊亂，致管腔明顯狹窄，部分嚴重者管腔己完全閉塞，VOS為（1.67±0.15）分，差異均有統(tǒng)計學意（P均<0.05）。N組部分家兔新生內(nèi)膜形成減輕，內(nèi)皮細胞排列紊亂，管腔狹窄部分改善，VOS為（0.87±0.14）分，差異均有統(tǒng)計學意義（P均<0.05）。見封三圖 2。

3 討論

慢性栓塞性肺高壓形成的具體機制至今尚不完全清楚，目前研究普遍認為肺栓塞后，血管收縮和血管重構(gòu)是其進行性進展的病理生理基礎(chǔ)。病理上主要出現(xiàn)3種表現(xiàn)，其一肺血管內(nèi)皮功能紊亂以后，出現(xiàn)增殖和肥大；其二內(nèi)皮下肺動脈平滑肌細胞被激活后出現(xiàn)表型轉(zhuǎn)化，進而遷移，不斷增殖，導致未肌化的肺小動脈出現(xiàn)肌化和肌化的肺小動脈進一步肌化；其三細胞外基質(zhì)的改變等多個途徑作用下，造成新生內(nèi)膜的形成、肺小動脈中膜的增厚、細胞外基質(zhì)的堆積，這種從內(nèi)到外都出現(xiàn)肺血管重構(gòu)，并進行性加重，肺動脈壓力也不斷升高[8]。上述過程是多因素參與相互作用的過程，但最終肺血管重構(gòu)是各種肺動脈高壓的病理基礎(chǔ)[9-11]，逐漸成為研究的熱點。