野百合碱诱导大鼠肺动脉高压动物模型的制备

野百合碱诱导⼤⿏动脉⾼压动物模型的制备
摘要:⽬的采⽤注射野百合碱(MCT )制备⼤⿏肺动脉⾼压模型,并对肺动脉压测定⽅法进⾏优化。⽅法通过ip MCT 诱导建⽴⼤⿏肺动脉⾼压模型,通过测定⼤⿏肺⾎管阻⼒的⽅法来对⼤⿏右⼼室压进⾏测定,采⽤阳对照、⾎流动⼒学测定和组织学观察确定模型是否建⽴成功。结果ip 50 mg/kg MCT 4 周后⼤⿏右⼼室平均压、右⼼肥⼤指数对⽐对照组明显增⾼,观察病理组织切⽚,可见明显的内⽪细胞损伤,分布不均,动脉管壁明显增厚,肺组织有⼤量的炎性细胞浸润,出现肺⾎管的重构,证实肺动脉⾼压动物模型造模成功。结论采⽤ip MCT 可以建⽴稳定的⼤⿏肺动脉⾼压模型,且具有较⾼的存活率,同时建议采⽤改良的⼼导管测定⽅法测定⼤⿏右⼼室压⼒。
肺动脉⾼压(pulmonary hypertension ,PH )是由于肺⾎管收缩反应性增强及肺⾎管结构重建,最终引起肺动脉压⼒升⾼为主要特征的⼀组病理⽣理综合征[1] 。伴随疾病的进展,肺动脉管腔狭窄,阻⼒进⼀步增加,会引起代偿性的右⼼室结构重构,甚⾄导致患者因右⼼室衰竭⽽死亡[2-3] 。⽬前,⼈们对于PH 的发病机制尚未完全清楚,对其的药物⼀般只通过⼀到两种机制发挥作⽤,措施缺乏。在PH 的基础研究中,简单实⽤的PH 动物模型是研究PH 的基础。⽬前PH 模型的建⽴经过不断改进,为PH的研究提供帮助,但是此类模型能否代表PH的病理发病机制,以及能够在多⼤程度上模拟临床肺动脉⾼压的细胞和分⼦发⽣机制仍需探讨[4] 。⽬前建⽴PH模型的⽅法主要有低氧吸⼊诱导法、野百合碱(monocrotaline,MCT)注射法和外科⼿术介⼊分流术等⽅法。本实验通过ip MCT制备⼤⿏肺动脉⾼
压模型。采⽤MCT制备模型⽐较其他⽅法相⽐,具有时间短,操作⽅法简便,费⽤低,重复性好等优点[5-6] 。肺动脉压测定多采⽤右⼼导管、频谱多普勒超声、⽓囊漂浮导管法等⽅法,但以上⽅法并不适⽤于⼤⿏。因此本实验参照改良⼼导管测定⼤⿏肺⾎管阻⼒的⽅法来对⼤⿏右⼼室压进⾏测定[7-9] 。以期建⽴较为稳定、⾼效、实⽤的测定⽅法,为PH 动物模型建⽴和肺动脉⾼压的测定寻⼀种科学、简便、实⽤、稳定的⽅法。
1材料
1.1试剂
1.2仪器
分子筛柱
多导⽣理检测仪(上海⽟研科学仪器有限公司),BL-420F ⽣物机能实验系统(成都泰盟软件有限公司),TP1102 电⼦天平(上海光正医疗仪器有限公司),CMIAS 图像处理与分析系统,⽯蜡切⽚机(Thermo Scientific HM 355S )。
1.3 实验动物
2⽅法
2.1实验分组与造模
将雄性SD ⼤⿏随机分为3 组。对照组(8 只)ip 0.9% 氯化钠注射液1 mL ;模型组(10 只)1 次性ip MCT 50 mg/kg [5] ;西地那⾮组(8 只)在模型组的基础上从第1 ~20 天ig 西地那⾮10 mg/(kg·d) 。高杨氏
2.2实验动物的⽣活状态及⽣存率
观察⼤⿏活动及呼吸等情况,记录⼤⿏体质量变化,并计算各组⼤⿏的⽣存率。
2.3右⼼室压⼒的测定
4 周后,取对照组和模型组⼤⿏,ip 10% ⽔合氯醛(30 mL/kg ),⿇醉后参照改良⼼导管测定⼤⿏肺⾎管阻⼒的⽅法[7-9] ,采⽤⾃制弯曲经肝素化抗凝处理的PE-50 导管,从颈外动脉插管⾄右⼼室,直⾄多道⽣理仪显⽰右⼼室波形。
2.4⼼肺组织形态观察及右⼼肥⼤指数的测定
完整切除⼤⿏⼼脏及肺叶,观察⼼肺组织的外表、体积是否有明显变化,触碰后弹性是否有变化,是否出现瘀⾎及瘀斑等。取下⼼脏组织,分离左⼼室(LV )、室间隔(S )和右⼼室(RV ),分别进⾏称质量。按照公式右⼼室肥厚指数(RVHI )=RV 质量/ (LV 质量+S 质量)计算RVHI 。
2.5制作肺组织病理切⽚并观察
取左下肺组织,制作成病理切⽚,放置于显微镜下观察是否出现内⽪损伤、管腔是否变得狭窄、⼩动脉是否出现肌化、动脉管壁是否出现玻璃样变、肺组织是否有⼤量炎性细胞浸润,肺⾎管密度是否变⼩等。
2.6肺⼩动脉形态计量学指标测定
玻璃钢全向天线
电厂水处理HE 染⾊肺组织病理切⽚,采⽤CMIAS 图像处理与分析系统,测量与终末细⽀⽓管伴⾏的肺⼩动脉管壁中膜厚度(MT )、管腔⾯积(VA )、管壁⾯积(MA )、外径(ED )和⾎管总⾯积(TAA ),按公式(2 ×MT/ED )计算中膜厚度百分⽐(MT )、MA/TAA 值(WA )及VA/TAA 值(VA )。
2.7肺组织微⾎管密度的测定
⽤⽯蜡包埋染⾊肺组织后制作切⽚,在显微镜下测定微⾎管密度。
2.8统计学处理
应⽤SPSS Statistics v20 软件分析数据,数据均⽤`x ± s 表⽰,组间⽐较采⽤单因素⽅差分析。
3结果
3.1实验动物⽣活状态及⽣活率
与对照组相⽐,模型组⼤⿏出现活动量减少、⾷欲下降、体质量减轻、⽑发直竖、灰暗且⽆光泽,并出现喘鸣⾳、呼吸困难、⼝腔⿐腔出⾎、胸腹⽔。对照组存活率为100% ,模型组存活率为80% ,西地那⾮组存活率为75% 。
3.2右⼼室收缩压(RVSP)测定
对照组、模型组和西地那⾮组⼤⿏RVSP 分别为(16.38 ±2.15 )、(47.48 ±4.75 )、(21.94 ±4.03 )mm Hg (1 mm Hg =133 Pa )。模型组⼤⿏RVSP 显著⾼于对照组和西地那⾮组(P <0.01 ),见图1 。
3.3⼼肺组织变化和右⼼肥⼤指数的测定
模型组在建模4 周后观察⼼肺组织表⾯呈紫红⾊,同时见⼤⼩不等的凹陷,伴有瘀⾎和瘀斑,触摸弹性较差、偏硬,⼼脏体积以右⼼室增⼤为主。⽽对照组⼤⿏组织呈灰⽩⾊、弹性好,触之柔软,未见瘀⾎瘀斑,⼼脏体积正常。与对照组RVHI (24.32% )相⽐,模型组RVHI (66.66% )和西地那⾮组RVHI (40.47% )明显增⾼。
3.4肺组织病理改变
相对于对照组,模型组⼤⿏肺组织形态学指标出现明显变化,出现⾎管内⽪细胞损伤,细胞分布不均,动脉管壁明显增厚伴玻璃样变,⼩动脉管腔狭窄,肌化明显,肺组织有⼤量炎性细胞浸润,肺⾎管密度变⼩。西地那⾮组与模型组相⽐肺⼩管管壁变薄,管腔明显变⼤,见图2 。
3.5肺⼩动脉形态计量学指标检测结果
模型组中膜厚度百分⽐为(60.4 ±10.9 )% ,明显⾼于对照组的(32.6 ±8.3 )% ;⽽西地那⾮组中
膜厚度百分⽐为(33.8 ±8.1 )% ,与对照组相近。模型组肺⼩动脉管壁⽐对照组明显增厚,管腔缩⼩,西地那⾮组与对照组⽆明显差异,见表1 。
3.6肺⾎管微⾎管密度的测定
与对照组相⽐,模型组⼤⿏肺微⾎管密度减少明显(P <0.01 ),西地那⾮组⼤⿏与对照组微⾎管密度⽆显著性差异,见表2 。
匕首
4讨论
PH 是⼀类慢性肺循环疾病,其病理基础主要表现为肺⾎管的重构。迄今为⽌,⼈们仍未完全阐明其发病机制。同时,对于PH的研究,建⽴简便与实⽤的PH模型的是研究PH的基础。野百合碱在经过⼤⿏肝脏代谢后,损伤肺⾎管内⽪细胞,收缩肺⾎管。同时受损的⾎管内⽪细胞通过释放炎性细胞因⼦和趋化因⼦,使得病变⾎管处聚集⼤量的炎性细胞,从⽽引起⾎管壁细胞异常增殖,发⽣⾎管重构,最终导致肺动脉压⼒升⾼。因此通过对⼤⿏腹腔注射野百合碱可以诱导PH模型,且与临床PH具有相似性[5-6] 。西地那⾮是⼀种降压药,通过⼝服的⽅式给予西地那⾮,可以降低肺动脉压,缓解野百碱所造成的症状。
模型组⼤⿏出现喘鸣⾳、呼吸困难、⼝腔⿐腔出⾎、胸腹⽔等症状,存活率为80% 。相对于对照组和西地那⾮组,模型组RVSP 显著增⾼,⼤⿏肺组织形态学指标出现明显变化,肺组织中存在⼤量炎性细胞浸润,动脉管壁明显增厚伴玻璃样变,⼩动脉管腔狭窄,肌化明显,肺⾎管密度变⼩。同时伴有明显的内⽪细胞损伤。⽽PH 的主要病理基础是肺⾎管重构,从肺⼩动脉形态计量学检测可以看出⾎管重建的情况。对⽐模型组与对照组、西地那⾮组的MT 、MA 和VA 均具有显著的差异,反映出⼤⿏肺⾎管出现重构,且对模型组右⼼导管测量的肺动脉收缩压超过30 mm Hg ,因此认为肺动脉⾼压动物模型建⽴成功,采⽤MCT ⼀次性ip 可成功建⽴肺动脉⾼压模型。
测定⼤⿏肺动脉压过程中,参照改良的⼼导管测定⽅法来对⼤⿏右⼼室压⼒测定⽅法进⾏探索,通过对聚⼄烯管进⾏改造和对插管⽅法进⾏探索,通过解剖实验动物确定导管头所在位置及开⼝朝向,明确不同波形的意义,指导插管过程。该⽅法具有测压准确、成功率⾼、⽤时少、易操作等优点,为后期采⽤动物模型做近⼀步实验打下基础。
利益冲突所有作者均声明不存在利益冲突
参考⽂献
参考⽂献(略)阳光下可视液晶屏
来源:赵⽅允,王紫微,潘纯红.野百合碱诱导⼤⿏肺动脉⾼压动物模型的制备 [J]. 现代药物与临床, 2021, 36(10): 2004-2007 .

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