高肺血流幼豬模型的建立及其肺動脈血流動力學和肺組織學變化

呂 民，符邵鵬，張秀和

（吉林大學中日聯誼醫院 心外科，吉林 長春 130033）

建立高肺血流肺動脈高壓動物模型，對其深入研究有助于提高臨床對先天性心臟病肺動脈高壓的診治水平。總結與探討高肺血流肺動脈高壓動物模型的制備、病理生理學特點，以及對臨床肺動脈高壓的模擬，為了解肺動脈高壓的細胞及分子病理學機制提供幫助。目前，多以大鼠、實驗犬為模型，但與人的生理特點差距較大。本實驗以實驗豬為模型，更接近人體心血管系統解剖及生理。以外科分流技術建立高肺血流肺動脈高壓動物模型，現報道如下。

1 材料和方法

1.1 材料雜種幼豬，年齡2－3月齡，體重8－10 kg，雌雄不拘，采用隨機數字表方法分2組：組①為高肺血流組（D-group，n＝6），全部行左側開胸，降主動脈與左肺動脈搭橋術。組②為對照組（C-group，n＝6）：即假手術組，只開胸無手術處理。兩組一般情況比較差異無顯著性。術后所有動物正常飼養3個月，全部存活，體重增至15－15.5kg。主要儀器及試劑：多功能麻醉機（Blease英國）、血氣分析儀（i-STATI美國）、監護儀（S／5麻醉監護儀 芬蘭）、動脈測壓（BIOTRANS美國）、光學顯微鏡（日本）。其余實驗試劑及設備由吉林大學中日聯誼醫院中心實驗室提供。

1.2 方法

實驗豬術前12h禁食。肌注氯胺酮20mg／kg后建立腿部靜脈通路，靜脈注射戊巴比妥5mg／kg，插入氣管插管，連接麻醉機，行輔助呼吸。芬太尼20μg／kg、潘可羅寧0.1mg／kg靜脈注射維持麻醉，呼吸機控制呼吸。經股動脈穿刺置管連接壓力換能器，術中監測有創動脈血壓和心率，監測血氣分析（pH 值、PaO2、PaCO2、血離子），鼻溫及肛溫監測。組①行左側開胸，采用人工血管（直徑1cm）降主動脈與左肺動脈搭橋術。組②為對照組，麻醉、氣管插管呼吸機控制呼吸，只開胸無手術處理。全組術后90天分別進行如上麻醉操作，仰臥位，固定四肢及頭部，然后正中開胸，檢測肺動脈收縮壓（PASP）、肺血管阻力。血流動力學測量完畢，實驗豬肝素化（3mg／kg）后，放血處死。完整取出心、肺，行病理學檢測。

統計學處理：采用SPSS11.5軟件包進行統計分析，實驗數據以均數±標準差表示，統計學處理用組間t檢驗，百分率用χ2檢驗。

2 結果

2.1 肺動脈收縮壓（PASP）、肺血管阻力（PVR）變化見表1。

表1 2組動物肺血流動力學變化參數值

2.2 形態學改變 ①顯微鏡下觀察：HE染色顯示：對照組左肺動脈內皮及平滑肌細胞排列規則（圖1 A）；分流組左肺動脈，內膜增厚，平滑肌增生，內徑變小，其中部分血管床毀損，分流組左肺動脈之肌性動脈（MA）數量增多，非肌性動脈NMA數量減少（圖1B）。分流組右肺動脈MA增多，NMA有所減少，但程度均不如左肺動脈顯著（圖1C）。

圖1 肺動脈及平滑肌細胞形態學改變

3 討論

肺動脈高壓（PAH）是一組病因復雜的疾病，目前具體的發病機制仍不清楚。尤其是高肺血流所致肺動脈高壓，在臨床上仍然是治療的難點，預后較差。右心衰竭是肺動脈高壓疾病致殘、致死的共同途徑，而肺動脈高壓是右心衰竭的最主要原因［1］。

動物模型對疾病的研究必不可少，在現有的PAH動物模型中，主要為大鼠及實驗犬。有學者用野百合堿（monocrotaline，MCT）誘導的大鼠PAH模型的炎癥反應，在結締組織相關PAH形成過程中扮演著重要角色［2］。大鼠模型氣管內注入脂多糖是模擬人類COPD并肺動脈高壓較理想的實驗動物模型［3］。有人認為，經頸動靜脈分流術可形成肺血管血流量增多，是可行的肺動脈高壓的模型［4］。國內有學者采用經頸總動脈和頸靜脈端端吻合制作肺循環血流增加肺高壓模型［5］。有學者建立低壓低氧性肺高壓大鼠模型［6］。

高肺血流先天性心臟病伴隨肺動脈高壓，導致肺動脈結構改變。本實驗表明，幼豬模型中，體肺動脈分流術后90天，肺小動脈內膜和中膜平滑肌細胞過度增生，中膜及內膜顯著增厚，且呈不對稱性改變，其中部分血管腔完全閉塞。右下肺動脈壓力雖有升高，但不及左肺動脈明顯，其肺小動脈中膜僅出現輕度增生，內膜改變不明顯，血管壁無明顯增厚。肺血流動力學變化：高肺血流組肺動脈收縮壓（PASP）、肺血管阻力（PVR）顯著升高。

建立高肺血流肺動脈高壓動物模型，對其深入研究有助于提高臨床對先天性心臟病肺動脈高壓的診治水平。總結與探討高肺血流肺動脈高壓動物模型的制備、病理生理學特點，以及對臨床肺動脈高壓的模擬，為了解肺動脈高壓的細胞及分子病理學機制提供幫助。目前，多以大鼠、實驗犬為模型，但與人的生理特點差距較大。本實驗以實驗豬為模型，更接近人體心血管系統解剖及生理。

［1］荊志成.我國肺動脈高壓專家的共同闡釋［J］.中國實用內科雜志，2007，27（4）：246.

［2］盧 杰，李夢濤，王 遷.結締組織疾病相關肺動脈高壓動物模型［J］.中華臨床免疫和變態反應雜志，2009，2：161.

［3］蔣 明，鐘小寧，柳廣南.慢性支氣管炎、肺氣腫并肺動脈高壓動物模型的研制［J］.中國呼吸與危重監護雜志，2006，4：287.

［4］Chou TF，Wu Ms，Chien CT，et al.Enhanced expression of nitric oxide synthase in the early stage after increased pulmonary blood flow in rats［J］.Eur JC cardio-thoracic Surgery，2002，21：331.

［5］曾 真，姜 楨，王春生.肺循環血流增加造成肺動脈高壓模型大鼠［J］.復旦學報醫學版，2006，33（2）：157.

［6］李 娟，孫 新，畢 輝，等.低壓低氧性大鼠肺動脈高壓模型的建立［J］.臨床心血管病雜志，2008，24（4）：297.