左旋精氨酸對肺高壓大鼠體內炎性因子的影響

單雪峰 孫清超 馬松峰*

·論著·

左旋精氨酸對肺高壓大鼠體內炎性因子的影響

單雪峰 孫清超 馬松峰*

目的 探討左旋精氨酸（L-Arg）對肺高壓（PH）大鼠體內炎性因子的影響，以進一步了解L-Arg防治PH的分子生物學機制。方法 SD雄性大鼠18只隨機分為三組（n=6）：對照組（C組）、MCT組（M組）、L-Arg/MCT組（L組）。C組大鼠不做處理，M組和L組大鼠腹腔注射野百合堿誘導PH模型并繼續飼養3周；飼養期間L組大鼠每日注射L-Arg，C組和M組每日注射與L-Arg等量的生理鹽水。3周時，測大鼠肺動脈壓力后取血檢測血漿白介素-6（IL-6）、腫瘤壞死因子α（TNF-α）、內皮素-1（ET-1）的含量，然后分析各組炎性因子的變化情況。結果 M組大鼠血漿中三種炎性因子含量均較C組升高；L組大鼠血漿中三種炎性因子較M組明顯下降。結論 L-Arg可以減少PH大鼠體內的炎性因子的含量，進一步闡明L-Arg改善PH的分子生物學機制。

左旋精氨酸 肺高壓 炎性因子 野百合堿

肺高壓（PH）是臨床上較為常見的疾病。PH的發病機制復雜，病情呈現進行性加重且預后極差，目前仍然無有效的治療方法［1］。有研究表明［2～4］：左旋精氨酸（L-Arg）可以增加PH大鼠體內一氧化氮（NO）含量﹑上調內皮型一氧化氮合酶（eNOS）﹑改善內皮功能進而改善PH病情。2015年3月至12月作者通過實驗研究，探討L-Arg對PH大鼠體內炎性因子的影響，旨在了解L-Arg防治PH的分子生物學機制。

1　材料與方法

1.1材料 SD雄性大鼠18只，體重約（200±10）g，均購自新疆醫科大學實驗動物中心。大鼠白介素-6 （IL-6）Elisa試劑盒﹑大鼠腫瘤壞死因子-α（TNF-α）Elisa試劑盒﹑大鼠內皮素-1（ET-1）Elisa試劑盒均購自上海凱博生化試劑有限公司。MD 2 000生物信號采集系統購自南京醫科大學，BI-420E+生物機能試驗系統購自成都泰盟科技有限公司，EDTA抗凝管﹑注射器及離心管購自BD（美國），高速離心機購自Beckman coulter（美國）。野百合堿（MCT）﹑L-Arg﹑戊巴比妥鈉均購自Sigma-Aldrich（美國）。實驗所涉及的動物實驗均獲得新疆醫科大學第一附屬醫院倫理委員會的批準。

1.2方法 參考文獻方法制備PH模型［5］：野百合堿［20g/L，由生理鹽水和乙醇（8：2）混合液配制］，L-Arg配成（150g/L，由生理鹽水配制）。18只雄性SD大鼠隨機分為三組：對照組（C組）﹑MCT組（M組）﹑L-Arg/ MCT組（L組）。C組大鼠不做處理，M組和L組大鼠通過腹腔注射MCT 50mg/kg誘導PH模型并飼養3周。飼養期間L組大鼠每日腹腔注射L-Arg（500mg/kg），C組和M組大鼠每日腹腔注射與L-Arg等量的生理鹽水。

1.3檢測指標（1）大鼠肺動脈壓力測量：飼養3周時，戊巴比妥鈉（50 mg/kg腹腔注射麻醉大鼠后，用BL-420E生物機能試驗系統檢測右心室收縮（RVSP）［4］間接反映肺動脈壓力大小。（2）大鼠體內炎性因子測定：測量完大鼠RVSP后，經腹主動脈取血加入離心管，并按照Elisa試劑盒說明書測定各組大鼠血漿內IL-6﹑TNF-α﹑ET-1三種炎性因子的含量。

2　結果

2.1大鼠肺動脈壓力結果 M組大鼠RVSP值升高，提示PH建模成功。L組大鼠RVSP值較L組降低，說明L-Arg一定程度上緩解肺動脈壓力。見表1。

表1　各組PH（±s）

表1　各組PH（±s）

注：與C組比較，*P＜0.05；與M組比較，# P＜0.05

組別　RVSP（mmHg）L組（n=6）　20.65±4.33*# M組（n=6）　28.42±4.43* C組（n=6）　11.23±2.25

圖1　左旋精氨酸對肺高壓大鼠體內炎癥因子的影響

2.2大鼠炎性因子測量結果 三種炎性因子在M組的含量最高，L組有所降低，提示L-Arg在一定程度上減輕了PH大鼠體內的炎癥反應。見圖1。

3　討論

本資料結果顯示，L-Arg可以減輕PH大鼠體內的炎性因子和緩解肺動脈壓力，表明L-Arg可能通過減輕機體的炎癥反應而改善PH病情。越來越多的研究發現［6，7］：全身的炎癥反應參與PH發生發展，其中包括TNF-α﹑IL-6﹑血清C-反應蛋白（CRP）﹑ET-1等各組炎性因子。肺血管內皮長期受到各種炎性因子的刺激后將導致血管內皮細胞和平滑肌細胞的增殖和后續的肺小血管結構重塑和最終的pH形成［8］。另有研究發現［9］，炎性因子可損害肺動脈血管內皮細胞功能，減少NO釋放，增加ET-1 釋放，然后通過激活RhoA/ROCK 信號通路而引起PH。

L-Arg作為內皮細胞合成NO的底物，進而通過eNOS合成NO而促進血管內皮舒張和維持肺動脈壓力保持在正常范圍內。王群讓［2］研究認為：L-Arg可能通過恢復肺動脈高壓大鼠的肺動脈血管舒張功能降低肺動脈壓的持續升高。常鳳軍［3］報道：中﹑晚期PH肺組織中eNOS表達減少，而此時iNOS的表達增高可能產生大量一氧化氮（NO），但并未改善PH的病情，而L-Arg能夠恢復eNOS和iNOS間的平衡并有效抑制PH的進展。Tan X［10］發現：L-Arg通過促進肺血管平滑肌細胞凋亡而減緩PH進展。

綜上所述，L-Arg緩解大鼠PH病情的同時還減少了大鼠體內IL-6﹑TNF-α﹑ET-1三種炎性因子的含量。提示L-Arg可能通過增加NO釋放和改善內皮細胞功能外，還通過減輕機體炎癥反應而改善PH病情。

1Grimminger F， Schermuly RT. PDGF receptor and its antagonists： role in treatment of PAH. Adv Exp Med Biol， 2010，661：435～446.

2王群讓，王旭蘭，代曉霞.精氨酸防治肺動脈高壓的研究.陜西醫學雜志，2014，43（9）：1115～1117.

3常鳳軍，魏偉，歐志君，等.左旋精氨酸恢復eNOS和iNOS平并制肺動脈高壓的研究.中華胸心血管外科雜志，2012，28（4）：237～240.

4Ou ZJ， Wei W， Huang DD， et al. L-arginine restores endothelial nitric oxide synthase-coupled activity and attenuates monocrotalineinduced pulmonary artery hypertension in rats. Am J Physiol Endocrinol Metab，2010，298（6）：E1131～1139.

5Hugel B， Carmen M， Martinez MC， et al. Membrane microparticles：two sides of the coin. Physiology，2005，20（1）： 22～27.

6曾惠清，陳波，張孝武，等.不同通氣模式下慢性阻塞性肺疾病合并呼吸衰竭患者機體的炎癥反應.中國呼吸與危重監護雜志，2013，12（4）：362～364.

7于心亞，劉朝中，王俊華，等.急診冠狀動脈介入治療對急性心肌梗死患者腦鈉肽水平的影響. 中國危重病急救醫學，2008，20（7）：204～206.

8吳立平，梁富彬，王海青，等.阿托伐他汀鈣對慢性阻塞性肺疾病繼發肺動脈高壓患者血管內皮因子的影響.臨床合理用藥，2014，11（7）：32～33.

9柳威，程榮昌.慢性阻塞性肺疾病的肺部炎癥與全身炎癥.中國實用內科雜志，2010，30（9）：752～754.

10Tan X， Pan JQ， Li JG， et al. L-Arginine inhibiting pulmonary vascular remodling is associated with promotion of apoptosis in pulmonary arterioles smooth muscle cell in broiler. Res Vet Sci， 2005， 79： 203～209.

Objective To investigate the effect of L-arginine（L-Arg）on infl ammatory factors in rats with pulmonary hypertension（PH），and further detect the molecular mechanism of L-Arg on the treatment of PH. Methods 18 SD male rats were randomly divided into three groups （n=6）：control group（C），MCT group（M），L-Arg/MCT group（L）. M group and L group rats were induced PH model by intraperitoneal injection of monocrotaline and fed for 3 weeks. During this periods，daily injections of L-Arg was carried out in L group，group C and M were given a daily injections of saline equal with L-Arg. After 3 weeks，the pulmonary artery pressure of rats was detected before taking blood samples for interleukin -6（IL-6），tumor necrosis factor alpha（TNF alpha）and endothelial endothelin-1（ET-1）detection. Then the change of infl ammatory factors of all groups were analyzed. Results Compared with C，the levels of infl ammatory factors were higher in the M group. All infl ammatory factors in L group were signifi cantly lower than those in the M group. Conclusion L-Arg can reduce the content of infl ammatory factors in PH rats，which further elucidate the molecular biology mechanism of L-Arg on improvement of PH.

L-arginine Pulmonary hypertension Infl ammatory factor monocrotalin

國家自然科學基金項目（81270236）

830011 新疆醫科大學第一附屬醫院