左旋精氨酸防治肺動脈高壓研究

陜西中醫學院附屬醫院心內科 （咸陽712000） 王群讓 王旭蘭 代曉霞

肺動脈高壓（Pulmonary hypertension，PH）是一種極度嚴重的疾病。如果不及時治療，患者的肺動脈高壓會逐步加重，甚至使壽命縮短。有研究表明：左旋精氨酸（L－arginine，L－Arg）可恢復PH 中內皮功能及NO和氧自由基的平衡；改善中、晚期PH大鼠肺組織中eNOS的表達變化來阻滯PH 的進展［1，2］。然而PH時肺動脈血管的舒張功能是否受損目前還沒有直接研究。本研究主要通過對PH時大鼠肺動脈血管舒張功能改變的檢測及L－Arg對PH時舒張功能的改善來進一步探討L－Arg在防治PH中的作用。

材料與方法

1 動物與儀器 雄性 Wistar大鼠30只，體重180±10g，均購買自西安交通大學實驗動物中心。BI－420E＋生物機能試驗系統購自成都泰盟科技有限公司，MD 2000生物信號采集系統購自南京醫科大學。

2 藥品與試劑 野百合堿（Monocrotaline，MCT）、L－Arg、L－硝基精氨酸（L－NAME），戊巴比妥鈉。重酒石酸去甲腎上腺素（Noradrenaline bitartrate，NA）、氯化乙酰膽堿 （Ach）均購自 Sigma－Aldrich。K－H 液：NaCl 118．0mmol／L，KCl 4．7 mmol／L，NaHCO325．0mmol／L，KH2PO41．2 mmol／L，MgSO41．2mmol／L，CaCl22．5mmol／L，Glucose 11．0mmol／L均為普通國產分析純。

3 模型制備及動物分組 PH模型按文獻報道方法制備［3］：將L－Arg溶于生理鹽水中，配制濃度為150g／L；將MCT用乙醇和生理鹽水（2∶8）混合液配成20g／L溶液。將30只大鼠隨機分為對照組（C組）、MCT組（M 組）、L－arg／MCT組（L組）三組，首先給M組和L組大鼠腹腔注射MCT溶液50mg／kg誘導PH，C組大鼠腹腔注射等量乙醇和生理鹽水的混合液。之后L組大鼠連續每天腹腔注射L－Arg（500mg／kg）共3周；C組和 M組大鼠連續每天腹腔注射與L－Arg等量的生理鹽水3周。

4 指標檢測

4．1 右心室收縮壓（Right ventricular systolic pressure，RVSP）的測定［3］：3周時，大鼠腹腔內注射戊巴比妥鈉50mg／kg麻醉后，用充滿6 250U／L肝素鹽水的硅膠管（外徑0．9mm，內徑0．6mm）經頸外靜脈插管，一端經頸外靜脈插入右心室，另一端接壓力換能器與BL－420E生物機能試驗系統相連接測得RVSP來間接反應肺動脈壓力。

4．2 測完RVSP后，各組大鼠分別開胸取左肺動脈，置于預冷以100%O2飽和的K－H液中，去除干凈血管周圍結締組織后，將血管剪成3～4mm的血管環，并懸掛于盛有預先通氣（95%CO2混合氣體）的KH液中，按步驟將血管套入張力傳感裝置，一端固定，一端與張力換能器相連，用MD 2000生物信號采集系統記錄張力Emax。浴皿中持續通入混合氣體，保持37±0．5℃的恒溫，給予2g前負荷，平衡60min，期間每間隔15min換1次緩沖液。平衡過后，加入KCl（浴槽終濃度10－6／mol·L）預收縮3次，3次KCl收縮幅度變異小于0．05g則血管穩定性良好可用。用KH液洗脫至基線后進行下列實驗：用NA（浴槽終濃度10－6／mol·L）處理動脈環使其收縮至最大張力值（Vmax），加入 Ach（浴槽終濃度10－7～10－4／mol·L）并記錄各個Ach濃度時張力值（Vach），計算出舒張百分 比：（Vmax－Vach）／Vmax。 然 后 用 L－NAME（100μmol／L）預處理血管30min，再重復用 NA 和ACh處理血管以了解內皮一氧化氮合酶（Endothelial nitric oxide synthase，eNOS）依賴的血管舒張功能。

5 統計學處理 本研究所有數據應用SPSS13．0及Graph Pad Prism5進行統計學和繪圖處理，以均數±標準差（±s）表示，使用方差分析及q檢驗，以P＜0．05為有顯著性差異，P＜0．01為有極顯著性差異。

結 果

1 各組大鼠RVSP比較 經BL－420E生物機能試驗系統的測量，C組大鼠心室收縮壓為11．12±2．42mmHg，M組大鼠心室收縮壓為28．33±2．61mm－Hg，L組大鼠心室收縮壓為17．36±2．22mmHg。M組、L組大鼠心室收縮壓明顯高于C組（P＜0．05）；M組大鼠心室收縮壓且高于L組（P＜0．05）。

2 各組大鼠肺血管舒張功能的改變 見附圖。與對照組（89．43±4．31）比較，注射 MCT后3周時，肺動脈血管的舒張功能明顯受損（M3：41．00±9．29）；連續腹腔注射L－Arg 3周后肺血管舒張功能有所改善（L3：73．29±6．82）。當用L－NAME（eNOS的特異性抑制劑）預處理肺動脈血管后，所有肺血管對Ach均無反應（數據未列出）。說明PH時舒張功能受損及L－Arg對血管舒張功能的修復主要是通過內皮產生作用的。提示PH時，肺血管舒張功能受損的程度，腹腔注射L－Arg可緩解PH病情和改善肺血管的舒張功能。

附圖 L－Arg對PH大鼠肺血管舒張功能的影響 MCT誘導PH后3周（M）時肺血管舒張功能受損，L－Arg連續腹腔注射3周可部分改善受損的肺血管舒張功能

討 論

本研究中PH大鼠肺動脈環的舒張功能受損，而且主要是由內皮介導的舒張功能明顯下降，表現為M組與對照組比較肺動脈對Ach舒張反應降低，最大反應值下降。

肺血管舒張功能的受損必將影響肺血管壓力的改變。肺血管壓力的調節受肺血管的收縮和舒張影響，肺血管的收縮和舒張是由肺血管內皮分泌的收縮因子和舒張因子共同調控的，生理條件下兩者處于平衡狀態。研究表明肺循環血管中的舒張媒介NO主要由eNOS合成［3］。NO產生的減少是內皮功能障礙的一個重要表現。NO的主要功能是調節血管緊張度，抑制平滑肌細胞增殖和血小板聚集等［4］。研究［5］發現口服或注射L－Arg能有效減少PH患者平均肺動脈壓和提高患者運動耐受能力。研究［6］還表明L－Arg可降低早期肺動脈壓力、減輕右心室肥厚、肺小血管肌化程度和肺中、小肌型動脈相對中膜面積及厚度等肺血管重構的作用；且有研究顯示［2，7］：L－Arg可以通過增加肺血管及肺組織中內皮一氧化氮合酶（eNOS）的表達，恢復NO和氧自由基的平衡來改善肺高壓大鼠肺動脈壓力及預后。但PH時肺血管舒張功能是否受損及L－Arg對血管舒張功能是否有改善尚未知曉。

本研究顯示：PH時大鼠的肺血管舒張功能受損，腹腔注射L－Arg能很大程度上修復受損的血管舒張功能。而且PH對肺血管舒張功能的損傷及L－Arg對受損肺血管舒張功能的修復作用都是通過eNOS實現的。這與其他研究發現PH時肺血管內皮功能及eNOS受損的結果是相符合的［2，7］。

綜上所述，PH時肺血管內皮舒張功能受損，這可能是PH時肺血管內皮eNOS表達下降，eNOS與HSP90結合減少，氧自由基產生增加而NO生成減少，導致血管收縮因子占優有關。L－Arg可以通過增加NO合成底物及部分恢復eNOS功能而改善中、晚期PH肺血管舒張功能。這進一步闡明了L－Arg防治PH的機制。

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