肺動脈高壓大鼠重返平原血紅蛋白、平均肺動脈壓的變化

杜發茂 劉娟麗 高 芬

1.青海大學附屬醫院呼吸內科，青海西寧 810001；2.青海省人民醫院內科，青海西寧 810007

高原低壓、低氧環境所致肺動脈高壓是喪失習服人群發病的核心，低氧后紅細胞增多加重心臟負荷，此次通過觀察高原肺動脈高壓大鼠重返平原前后紅細胞計數、肺動脈壓力變化的規律，間接說明紅細胞增多與肺動脈高壓的關系，同時也為慢性高原病低轉治療提供實驗室基礎。

1 材料與方法

1.1 實驗動物

選取清潔級雄性Wister大鼠，共計112只為實驗對象，大鼠購于甘肅中醫學院實驗動物中心，體重180～250 g，鼠齡9～10周，將雄性大鼠隨機分為：低壓低氧第10、20、30 天組，重返平原第10、20、30、90 天組， 對照組在平原喂養并處置，共計8 組，每組各14只。

1.2 低氧肺動脈高壓造模方法

98只Wister大鼠置于模擬海拔5000m低壓低氧艙（氧艙參數：溫度：16.9～24℃；濕度：37.3%～51.0%；壓力：396～397 mm Hg（1 mm Hg=0.133 kPa），每天低壓處理 22 h，低壓低氧第10、20、30 天為時間點，每次取 14只 Wister大鼠腹腔注射20%烏拉坦（5mL/kg），麻醉成功后，分離右側頸外靜脈，將直徑0.9 mm的硅膠管經頸外靜脈“V”形切口送入至右心房，經右心室進入肺動脈，硅膠管另一端與有創血壓監護儀相連，記錄平均肺動脈壓，測完平均肺動脈壓后取靜脈血測定血常規。血常規測定紅細胞計數、血紅蛋白、血細胞比容、平均紅細胞體積、平均血紅蛋白含量、血小板計數等指標。

1.3 實驗動物低轉方法

Wister大鼠肺動脈高壓造模成功后，將Wister大鼠低轉至陜西咸陽飼養（陜西咸陽海拔386 m）。以重返平原第10、20、30、90 天為時間點，每次取14只大鼠，分別按上述方法測定重返平原組大鼠上述指標。

1.4 統計學方法

實驗數據使用SPSS 16.0 軟件進行統計學處理。計量資料數據以均數±標準差（±s）表示，多組間比較采用方差分析，方差齊時組間比較采用LSD-t檢驗，方差不齊時，組間比較采用Games-Howe檢驗。以P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 Wistar大鼠重返平原前后肺動脈平均壓變化

低壓低氧第20、30 天組Wister大鼠平均肺動脈壓與對照組比較明顯升高，低壓低氧第30 天組平均肺動脈壓最高；與低壓低氧第30 天組比較，重返平原第20、30、90 天組明顯降低（P<0.05）。 與對照組比較，重返平原第10、20、30 天組大鼠MPAP仍然較高，重返平原第90 天組與對照組比較，差異無統計學意義（P>0.05）。見表1。

表1 Wistar大鼠重返平原前后肺動脈平均壓變化（n=14，±s）

表1 Wistar大鼠重返平原前后肺動脈平均壓變化（n=14，±s）

注：與對照組比較，★P<0.05；與低壓低氧第10 天組比較，△P<0.05；與低壓低氧第30 天組比較，*P<0.05

組別 肺動脈平均壓（mm Hg）對照組低壓低氧第10 天組低壓低氧第20 天組低壓低氧第30 天組重返平原第10 天組重返平原第20 天組重返平原第30 天組重返平原第90 天組F值P值17.91±2.76 18.55±0.50 25.78±3.78★△27.81±3.26★△27.78±2.68★22.28±1.74★*23.91±2.20★*18.93±3.43*16.29<0.001

2.2 Wistar大鼠重返平原前后血常規變化

低壓低氧第10、20、30 天組紅細胞計數、血紅蛋白、血細胞比容與對照組比較增加明顯（P<0.05）。重返平原各組與低壓低氧第30 天組比較，差異均有統計學意義 （均P<0.05），重返平原90 天組紅細胞計數與對照組比較，差異有統計學意義（P<0.05），重返平原組間紅細胞計數變化比較，差異無統計學意義（P>0.05）。

重返平原第20、30、90 天組血紅蛋白、血細胞比容與對照組比較，差異無統計學意義（P>0.05）。見表2。

表2 Wistar大鼠重返平原前后血常規變化（n=14，±s）

表2 Wistar大鼠重返平原前后血常規變化（n=14，±s）

注：與對照組比較，★P<0.05；與低壓低氧第30 天組比較，*P<0.05

組別 紅細胞計數（個/L）血紅蛋白（g/L）血細胞比容（%）對照組低壓低氧低氧第10 天低壓低氧低氧第20 天低壓低氧低氧第30 天重返平原第10 天重返平原第20 天重返平原第30 天重返平原第90 天F值P值7.73±0.43 10.64±0.43★10.10±0.81★10.40±1.35★9.11±1.40*8.61±0.21*8.54±0.15*9.91±0.62*★9.63 0.001 170.87±6.42 228.16±5.29★223.17±17.64★227.11±8.68★161.72±31.18*152.42±5.79*151.75±6.94*160.20±42.73*16.98 0.044 46.51±3.8567.03±2.22★66.31±5.00★65.50±5.03★56.03±3.93*55.50±0.95*54.67±1.98*53.24±1.68*13.29 0.002

3 討論

從實驗結果來看，隨著低壓低氧時間的延長，平均肺動脈壓逐漸升高，持續低壓低氧第10 天時尚未出現明顯的肺動脈壓增高表現，低壓低氧第20 天平均肺動脈壓明顯增高，第30 天達到實驗最高值。低壓低氧第30 天達到高原肺動脈高壓，這與李生花等[1]、李娟等[2]高原肺動脈高壓動物造模時間一致。Palasiewicz等[3]也曾報道健康人在海拔3 700～4 200 m行走3周后會引起肺動脈高壓。

在低壓低氧環境中平均肺動脈壓隨時間延長而增高，這主要是由于以下原因所致：進入高原后由于低氧刺激，加之高原干燥脫水，垂體ACTH釋放增多，甲狀腺激素分泌加強，這些激素分泌高峰一般在低氧第10 天左右[4]，一方面加強組織器官的新陳代謝，另一方面也是機體快速達到適應的要求；由于低氧縮血管物質增多或者由于血管調節失衡，縮血管因素占優勢導致肺血管收縮導致平均肺動脈壓增高。

重返平原第10 天組平均肺動脈壓較低壓低氧第30 天組稍有降低，但重返平原第20、30 天組平均肺動脈壓明顯降低，重返平原第90 天組平均肺動脈壓已基本接近正常對照組水平。隨著重返平原時間的延長，平均肺動脈壓也呈時間依賴性迅速降低，結合以上情況說明肺動脈高壓大鼠重返平原后平均肺動脈壓具有可逆性。與袁慧等[5]報道的重返平原后主肺動脈與右肺動脈內徑均隨著時間的延長有所降低相同。也與王秀娟等[6]做的久居高原者重返平原后脫適應問題調查結果相似，對于心肺病變時間較短的高原疾病，脫離高原環境后可完全適應，這種適應的病理改變很有可能就是組織改變的可逆性[7]。

從數據分析來看，紅細胞計數、血紅蛋白、血細胞比容第10 天內迅速上升，在第30 天時達到實驗高峰值，這與李小濱[8]報道急進高原家兔紅細胞計數、血紅蛋白、血細胞比容變化規律相同，均在1周左右達到最高值；紅細胞計數、血紅蛋白測定值高于魏春英[9]對Wistar大鼠實施慢性間歇性減壓缺氧 15d 后測定值（RBC 6.8 ×1012/L，HB 186 g/L），這可能與低氧處理時間、低氧處理方式不同所致，此次實驗低氧處理每天22 h左右，共計多出魏春英實驗組210 h，未達到本實驗第10 天要求。低氧組第20、30 天時血紅蛋白變換差異無統計學意義（P>0.05），原因可能與慢性高原病全血黏度是適度的增高而不是過度的增高有關。過度的缺氧導致變形性紅細胞的增加，全血黏度穩定在相對略高值附近，另外與EPO/EPOR間接動員內皮原始細胞和骨髓上皮祖細胞通過直接加強新生血管形成系統有關。脫離低壓低氧環境后紅細胞計數、血紅蛋白、血細胞比容迅速下降，在重返平原組第10 天后紅細胞計數、血紅蛋白、血細胞比容下降明顯，但仍高于對照組，在重返平原組第90 天后基本恢復正常，與對照組無差異。

由于缺氧，腎入球小動脈血流減少，導致EPO分泌增多，紅細胞增多，機體缺氧初期起到代償作用，使機體缺氧有所改善，適應高原低氧環境下正常生理功能。由于血管調節、低氧相應器官繼發病理變化，紅細胞數量過度增加，形成高原性紅細胞增多癥[10]，血細胞比容（Hct）增高促使血液黏度增加，加重了肺血管阻力，加速了肺動脈高壓的發生，引起一系列的病理改變，解除低氧后紅細胞增殖消除。

從肺動脈平均壓與血紅蛋白變化來看，二者消張規律相一致，在低壓低氧時隨時間延長而增加，在第30 天同時達到最高值，脫離此環境快速下降，但從時間來看，重返平原第20 天組血紅蛋白、血細胞比容與低壓低氧第30 天組比較，差異有統計學意義（P<0.05），重返平原第10 天組其數值就達到對照組水平，而平均肺動脈壓返回平原后也在逐漸下降，而到第90 天才達到對照水平可能與消除從建血管有關，所以綜合上述有理由說明血紅蛋白是肺動脈高壓形成的重要因素。

[1] 李生花，靳國恩.Bosentan預防大鼠低氧性肺動脈高壓形成的作用[J].華西藥學雜志，2008，23（4）：429-430.

[2]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）：297-301.

[3] Palasiewicz G，Uaupbaeva DA，Rouxh LE，et al.Three week stay at height of 3700-4200 m.causes mild pulmonary hypertension in healthy men[J].Pneumonol Alerqol Pol，1998，66：545-550.

[4] 李澎，李國彤，姜志皛，等.急進高原者垂體 ACTH、TSH、FSH、LH及其靶腺激素變化觀察[J].青海醫學院學報，2005，26（5）：153-154.

[5] 袁慧，魏連忠.超聲檢測由高原返回內地居住居民的肺動脈改變[J].華西醫學，2008，23（4）：823.

[6] 王秀娟，朱洪俊.久居高原者重返平原后脫適應問題調查[J].高原醫學雜志，1997，7（4）：25-26.

[7] 劉娟麗，高芬.慢性高原肺動脈高壓大鼠重返平原后肺動脈壓力變化[J].青海醫學院學報，2011，32（1）：5-8.

[8] 李小濱.高原實驗動物血常規若干試驗指標分析[J].青海醫學院學報，1993，（3）158-159.

[9] 魏春英.高原鼠兔低氧適應的血液學特征[J].高原醫學雜志，2009，19（4）：23.

[10] 黃文超.高原紅細胞增多與高血粘度發生的相關分析[J].西南軍醫，2010，12（6）：1047-1048.