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(lián)誼醫(yī)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?？偨Y(jié)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(tǒng)解剖及生理。以外科分流技術(shù)建立高肺血流肺動脈高壓動物模型，現(xiàn)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(shù)字表方法分2組：組①為高肺血流組（D-group，n＝6），全部行左側(cè)開胸，降主動脈與左肺動脈搭橋術(shù)。組②為對照組（C-group，n＝6）：即假手術(shù)組，只開胸無手術(shù)處理。兩組一般情況比較差異無顯著性。術(shù)后所有動物正常飼養(yǎng)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(jiān)護儀（S／5麻醉監(jiān)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(shè)備由吉林大學中日聯(lián)誼醫(yī)院中心實驗室提供。

1.2 方法

實驗豬術(shù)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(jīng)股動脈穿刺置管連接壓力換能器，術(shù)中監(jiān)測有創(chuàng)動脈血壓和心率，監(jiān)測血氣分析（pH 值、PaO2、PaCO2、血離子），鼻溫及肛溫監(jiān)測。組①行左側(cè)開胸，采用人工血管（直徑1cm）降主動脈與左肺動脈搭橋術(shù)。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(shù)處理。全組術(shù)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(tǒng)計學處理：采用SPSS11.5軟件包進行統(tǒng)計分析，實驗數(shù)據(jù)以均數(shù)±標準差表示，統(tǒng)計學處理用組間t檢驗，百分率用χ2檢驗。

2 結(jié)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(shù)值

2.2 形態(tài)學改變 ①顯微鏡下觀察：HE染色顯示：對照組左肺動脈內(nèi)皮及平滑肌細胞排列規(guī)則（圖1 A）；分流組左肺動脈，內(nèi)膜增厚，平滑肌增生，內(nèi)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(shù)量增多，非肌性動脈NMA數(shù)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(tài)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(fā)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(yù)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(xiàn)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(yīng)，在結(jié)締組織相關(guān)PAH形成過程中扮演著重要角色［2］。大鼠模型氣管內(nèi)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(jīng)頸動靜脈分流術(shù)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(nèi)有學者采用經(jīng)頸總動脈和頸靜脈端端吻合制作肺循環(huán)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(jié)構(gòu)改變。本實驗表明，幼豬模型中，體肺動脈分流術(shù)后90天，肺小動脈內(nèi)膜和中膜平滑肌細胞過度增生，中膜及內(nèi)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(xiàn)輕度增生，內(nèi)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(jié)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(tǒng)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(nèi)科雜志，2007，27（4）：246.

［2］盧 杰，李夢濤，王 遷.結(jié)締組織疾病相關(guān)肺動脈高壓動物模型［J］.中華臨床免疫和變態(tài)反應(yīng)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(jiān)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(huán)血流增加造成肺動脈高壓模型大鼠［J］.復旦學報醫(yī)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.