陳克全，陳曉明，余小平 (.湖北科技學院附屬第二醫(yī)院內(nèi)科，湖北 咸寧 43700；.湖北科技學院附屬第二醫(yī)院機能科，湖北 咸寧 43700)

肺動脈高壓是指肺動脈血壓超過一定界值的血流動力學和病理狀態(tài)，它與人體病毒性肝炎、免疫缺陷綜合征、慢性阻塞性肺疾病等重大疾病密切關聯(lián)[1-2]。肺動脈高壓是由于內(nèi)皮損傷引起肺血管重塑和狹窄造成，從而導致右心室后負荷增加，進而導致右心室肥厚/衰竭[3-5]。理想的藥物治療可以選擇性地松弛肺血管平滑肌、降低患者的肺動脈血壓，增加心排血量，達到緩解癥狀的效果。但目前臨床應用的擴張血管藥物對體循環(huán)有較強的影響，存在一定副作用[6-7]。肺動脈的氧化應激反應是肺動脈高壓形成的主要因素，是由機體缺乏抗氧化物質(zhì)所造成，如過氧化氫酶和超氧化物歧化酶等，使抗氧化防御系統(tǒng)不足以清除活性氧簇。肺動脈高壓與氧化應激密切相關，抗氧化治療是一種潛在的治療方法，已成為肺動脈高壓發(fā)病機制的研究熱點之一[8]。褪黑素是一種親脂性化合物，也是一種強大的抗氧化劑，與受體結合或獨立于受體外之后，能夠跨越細胞膜發(fā)揮其生理功能，對各種心血管疾病起到預防作用[9-10]，褪黑素對缺血再灌注損傷，心肌慢性間歇性缺氧損傷、高血壓等血管疾病和脂質(zhì)代謝具有顯著性影響。本研究通過建立野百合堿(MCT)誘導大鼠的肺動脈血壓模型，探究褪黑素治療對大鼠肺動脈高壓的治療與預防作用及其機制。

1 資料與方法

1.1實驗動物：健康清潔級3月齡SD大鼠120只，體重(256± 24)g，飼養(yǎng)條件為溫度22～24℃，濕度40%～60%，12 h/12 h明暗交替，保持良好的通風和充足的氧氣供應。適應性飼養(yǎng)1 w后，將大鼠隨機分成6組，每組20只：對照組(C組)、MCT組、C+MEL治療組、MCT+MEL治療組；C+MEL預防組、MCT+MEL預防組。實驗過程中對動物的操作符合醫(yī)學倫理學標準，本次研究經(jīng)過本院醫(yī)學倫理委員會同意。

1.2藥物治療方案：對MCT組大鼠腹膜內(nèi)注射MCT溶液(50 mg/kg)誘導肺動脈高壓模型的建立，對照組大鼠腹膜內(nèi)注射等量的無菌生理鹽水；對后兩組大鼠每日注射褪黑素75 ng/L[11]；C+MEL治療組每日注射褪黑素75 ng/L，MCT+MEL治療組在注射MCT溶液14 d后開始注射褪黑素；C+MEL預防組在正式實驗開始前5 d，每日注射褪黑素；MCT+MEL預防組在正式實驗開始前5 d，每日注射褪黑素，正式實驗開始后注射MCT溶液14 d，之后開始注射褪黑素。試驗周期持續(xù)時間為30 d。

1.3評價標準

1.3.1生理指標和心功能檢測：測量前對每只大鼠稱重，并注射10%濃度的水合氯醛溶液對大鼠麻醉。將麻醉的大鼠用棉線固定在手術臺上用手術刀切開頸部的皮膚。迅速切除心臟用生理鹽水沖洗干凈，測量左心室和右心室功能參數(shù)，包括心率(HR)、左室收縮壓(LVSBP)、左心室形成壓(LVDP)、右室收縮壓(RVSBP)和右心室形成壓(RVDP)。其他測量的生物統(tǒng)計指標有心臟、肺、肝的重量和脛骨長度[12-13]。

1.3.2抗氧化應激指標檢測：心臟從胸腔取出后采集血液樣本，采用分光光度法測定血漿過氧化氫酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活性[16-17]。

1.4統(tǒng)計學方法：采用SPSS24.0軟件進行單因素方差分析和Newman-Keuls事后檢驗進行多重比較。

2 結果

2.1各組生理指標和心功能水平比較：單一的褪黑素注射導致心臟重量增加，肺和肝臟重量減小，身體體重降低。與MCT組相比，接受每日75 ng/L的褪黑素治療的大鼠體重增加(P<0.05)；同時，MCT+MEL組的RV重量/脛骨長度顯著減小(P<0.05)，肺總量和肝重量顯著降低(P<0.05)。見表1。

表1 褪黑素對大鼠生理指標和心功能的影響

2.2各組CAT和SOD活性比較:治療性用藥實驗中，MCT組CAT和SOD水平較C組顯著增加(P<0.05)，75 ng/L褪黑素的持續(xù)治療降低了CAT和SOD的活性(P<0.05)。預防性用藥實驗中，MCT組CAT和SOD水平較C組顯著增加(P<0.05)，預防性應用褪黑素之后，CAT活性明顯降低(P<0.05)，但SOD值無明顯變化(P>0.05)。見圖1，圖2。

注：與C組比較，①P<0.05；與MCT組比較，②P<0.05,下圖同

圖2 預防性用藥實驗中褪黑素對大鼠血漿CAT和SOD活性的影響

3 討論

肺動脈高壓常出現(xiàn)在老年群體中，伴隨右心室肥厚和心力衰竭等癥狀。肺動脈高壓發(fā)展的主要機制是氧化應激反應，而褪黑素具有極強的抗氧化活性，能夠減少心血管組織的抗氧化損傷，明顯緩解右心室功能障礙，減少間質(zhì)纖維化和離子體氧化應激，達到降低肺動脈壓力和改善肺動脈血管擴張的作用[18]。本研究應用MCT注射誘導建立的肺動脈高壓大鼠模型在1個月后，大鼠的肺動脈壓力明顯升高，伴隨右心室肥厚，肺重量和肝重量顯著增加。肺重量和肝重量的增加可能與MCT誘導損傷肺血管內(nèi)皮和肝竇內(nèi)皮細胞導致水腫密切相關[19-20]。肺動脈高壓引起心功能障礙的機制包括壓力過載、心肌細胞微管增殖、左室萎縮重塑和基質(zhì)金屬蛋白酶激活引起的活性氧(ROS)激活纖維化等[21-22]。研究表明，氧化應激反應發(fā)生機制是由過量的細胞ROS對心臟興奮-收縮耦聯(lián)相關蛋白質(zhì)、線粒體脫氧核糖核苷酸、肥大信號激酶、轉(zhuǎn)錄因子等產(chǎn)生有害影響所造成，這些危害導致心肌細胞凋亡，細胞外基質(zhì)重構，心臟收縮功能受損[23-24]。因此，抗氧化應激被認為是治療肺動脈高壓的方式之一。本研究結果顯示，低濃度的褪黑素治療能顯著提高大鼠的血漿抗氧化能力，對肺動脈高壓的預防起到十分重要的作用，能夠調(diào)節(jié)肺動脈的張力，有效CAT活性。這為褪黑素預防某些疾病提供了新的研究思路。對于人體預防實驗，褪黑素的劑量和濃度應該更加謹慎選擇，盡管實驗表明褪黑素對抗氧化治療有重要功效，但存在一定的風險，因為ROS的產(chǎn)生對人體十分重要，在健康狀態(tài)下發(fā)揮重要的生理作用[25]。

綜上所述，持續(xù)的褪黑素治療能夠有效地減少右心室肥大和心功能障礙等問題，對肺動脈高壓具有一定的治療和預防作用。褪黑素能夠治療、預防各種疾病，被廣泛應用于臨床研究。本研究表明褪黑素對MCT誘導的大鼠肺動脈高壓治療效果良好，對心臟具有一定保護作用。