前列腺素在慢性低氧降低肺血管反应性中的作用*
作者：洪志刚 王迪浔 刘声远 张少华 孙秉庸
单位：同济医科大学卫生部呼吸系疾病重点实验室病理生理室，武汉 430030
关键词：高原习服；慢性低压低氧；低氧性肺血管收缩反应；血管平滑肌的收缩性；前列腺素
同济医科大学学报000201 摘要：探讨了慢性低压低氧对大鼠肺血管反应性的影响，以及前列腺素在其中的作用。结果表明：①离体肺动脉在急性低氧时先收缩后舒张。大鼠经慢性低氧15d、30d后离体肺动脉对急性低氧所致收缩反应(+ΔTIH)较各自对照组均明显降低[(10.11±9.56)mg、(14.57±10.02)mgVs(27.15±12.09)mg、(27.86±13.07)mg,P<0.01)]；舒张反应(-ΔTIH)较各自对照组均明显增强[(14.18±5.14)mg、(26.35±11.74)mgVs(9.39±7.12)mg、(8.99±7.32)mg]。②慢性低氧15d、30d后单位重量肺血管对高钾收缩反应(ΔTK0)为[(105.4±32.2)mg、(113.9±28.3)mg]，分别低于各自对照组[(132.7±30.3)mg、(133.1±34.2)mg]。③消炎痛可增强低氧性肺血管收缩反应，慢性低氧30d组增强百分比为(148.87±57.08)%，明显高于其对照组(59.02±24.52)%，P<0.01。提示：慢性低氧降低肺血管反应性可能是由于肺血管平滑肌的收缩性降低以及前列腺素对HPV的调节作用增强所致。
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中图法分类号：R977.6， R845.2， R826.61
The Role of Prostaglandins in Reducing Pulmonary Vasoreactivity Caused by Chronic Hypoxia
Hong Zhigang，Wang Dixun，Liu Shengyuan et al
Key Laboratory of Pulmonary Diseases of Ministry of He alth, Department of Pathophysiology,Tongji Medical University, Wuhan 430030
Abstract：The effects of chronic hypobaric hypoxia on pulmonary vasoreactivity in rat and the role of prostaglandin were studied. The results sh owed: ① The response of intrapulmonary artery rings to acute hypoxia consisted of a transient contraction followed by a relaxation and a sustained contraction. The transient contraction reactivity was significantly attenuated and the relax ation reactivity significantly potentiated by exposure of the rats to chronic hy pobaric hypoxia for 15 d (CH15 group) and for 30 d (CH30 group). The contractile responses to acute hypoxia (+ΔTIH) in the group CH15 and CH30 were significant ly lower than those of respective control group [(10.11±9.56) mg, (14.57±10.0 2) mg Vs (27.15±12.09) mg, (27.86±13.07) mg, P<0.01]；The following re laxative response (-ΔTIH) were significantly higher than those of respective c ontrol groups [(14.18±5.14) mg, (26.35±11.74) mg Vs (9.39±7.12) mg, (8.99± 7.32) mg]. ② The contractile response of each unit weight of intrapulmonary ar tery rings to KCl in group CH15 and CH30 (ΔTK0) was (105.4±32.2) mg and (11 3.9±28.3) mg respectively，significantly lower than that of respective control groups [(132.7±30.3) mg, (133.1±34.2) mg]. ③Indomethacin could enhance hyp o xic pulmonary vasoconstriction and the enhancement in group CH30 was much higher than that of the control group [(148.87±57.08) % Vs (59.02±24.52) %, P <0.01]. These results suggest that the mechanism of chronic hypoxia attenuating h ypoxic pulmonary vasoconstriction might be that pulmonary artery smooth muscle contractility was reduced and the regulatory effects on hypoxic pulmonary vasoc onstriction inhanced by prostaglandin.
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Key words：high altitude acclimatization; chronic hypoba ric hypoxia; hypoxic pulmonary vasoconstriction; vascular smooth muscle contra ctility; prostaglandin
高原动物及世居人较平原动物及人对低氧环境表现出更强适应能力，其中一个很重要原因是其肺血管对低氧的收缩反应较弱(Hypoxic Pulmonary Vasoconstriction, HPV)，这有助于减轻或防止肺动脉高压和高原性心脏病的发生[1]。目前，有关高原动物肺血管低反应机制研究极少，本实验采用慢性低压低氧 方法模拟高原低氧环境，旨在探讨高原低氧对大鼠肺血管反应性的影响，以及前列腺素在其中所起的作用。
1 材料与方法
1.1 动物分组
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雄性Wistar大鼠(150～200 g)，随机分为常压对照组(NC组)及慢性低氧组(CH组)。慢 性低氧组鼠置于减压舱内连续低氧30 d(舱内压力控制在50.64 kPa)。每组第5 d、15 d 、30 d分别取14只测肺血管反应性，慢性低氧组于低氧结束1 h内开始实验。
1.2 取材方法及实验制备
乌拉坦腹腔麻醉后开胸取出心肺，置Krebs-Henseleit (K-H) 液中洗净残血，快速、轻柔分离三级肺动脉分支，制成3 mm长、直径1～1.4 mm动脉环。利用TD-1125张力传感器及RM-6000多导生理记录仪(均为Nihon Kohden)记录血管张力变化。实验浴槽充以K-H液并通含95% O2、5% CO2的混合气体，以保持其中PO2>400 mmHg (53.33 kPa )，PCO2=40 mmHg (5.33 kPa )。
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1.3 实验程序
预实验发现在本实验制备下血管的最适前负荷为600 mg，调节张力微调器使最适前负荷在15 min内加至血管并维持平衡120 min，然后加入80 mmol/L KCl观察血管收缩能力，反应弱者 弃之不用。恢复30 min后作低氧实验2次，每次低氧10 min、两次低氧间隔10 min，以保证 后续实验中血管低氧反应相对恒定，然后开始正式实验。低氧方法：向浴槽液体中通以含95 % N2、5% CO2无氧气体，注意浴槽加盖，使浴槽中液体PO2=(40±10) mmHg 〔(5.33±1.33) kPa〕。
血管低氧反应性测定：在血管静息基础张力状态下于浴槽液内通无氧气体造成低氧10 min，观察血管张力变化；恢复通有氧气体15 min后于浴槽内加入苯肾上腺素(PE，10-6 mol/L)，使血管具一定主动张力(5 min)后再次造成浴槽内血 管低氧10 min并观察血管张力变化。此后恢复有氧气体30 min，在浴槽液内分别加入环加氧酶抑制剂消炎痛(2×10-5 mol/L)、脂氧合酶抑制剂乙胺嗪(2×10 -5 mol/L)，PE预收缩、低氧方法同前，观察血管张力变化。消炎痛在低氧前30 min加 入，乙胺嗪在低氧前10 min加入。
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血管对血管舒缩药物反应性测定：在浴槽液内分别加入TXA2受体激动剂U-46619(5 ×10-8 mol/L)、LTC4(5×10-9 mol/L)、ET-1(10-8 mol/L )，观察血管对其收缩反应；对乙酰胆碱(ACh)舒张反应是先在浴槽液内加入10 -6 mol/L PE预收缩，待收缩达到峰值并稳定后(5 min)再向浴槽加入10-8 mol /L ACh观察血管的舒张反应，用其舒张百分比，即ACh可致张力降低值与PE所致张力升高值 之比(ΔTACh/ΔTPE %)反映舒张反应性大小 。实验结束后用毫克电子天平( Ohaus Analy tical Plus) 称量肺动脉环重量。
1.4 试剂
乌拉坦、苯肾上腺素、乙酰胆碱、消炎痛(上海制药厂)；乙胺嗪(南京制药厂)；U-466 19、LTC4、ET-1(Sigma)；K-H液pH 7.4，成份(mmol/L): NaCl 118, KCl 4.7, M gSO4 1.2, KH2PO4 1.2, NaHCO3 24, CaCl2 2.5, Glucose 11。
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1.5 观察及统计指标
ΔT 、 ΔT0为肺血管及单位重量肺血管张力变化绝对值；ΔTK 、ΔTK0为高钾引起肺血管、及单位重量肺血管张力变化绝对值；+ΔT 、-ΔT为肺血管张力变化绝对值：“+”表示收缩、“-”表示舒张；ΔT0/ΔTK0 %为ΔT0与ΔTK0比值用百分率表示(分析各种收缩剂引起张力变化与血管平滑肌收缩性变化的关系)；+ΔTIH、-ΔTIH为低氧所致肺血管一相收缩、二相舒张变化绝对值；+ΔTH 、-ΔTH为PE预收缩后低氧所致肺血管收缩、舒张变化绝对值；+ΔTH %=+ΔTH/(ΔTPE+ΔTH)%(消除实验前后血管平滑肌收缩性变化的影响)。
1.6 统计方法
上述各项检测结果均用Excel统计软件进行统计分析处理(t检验)，数据以
±s表示。
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2 结果
2.1 慢性低氧所致体重与肺血管变化
慢性低氧组动物体重明显减轻，慢性低氧15 d(CH15组)、30 d(CH30组)体重分别为(191. 4±25.2) g、(212±30.5) g，均明显低于各自对照组[(225.4±27.3) g、(248.4±2 9.7) g，P<0.01]。慢性低氧对鼠肺动脉管径无明显影响，但可增加管壁厚度，使 单位长度血管重量增加：CH15组、CH30组血管重量分别为(0.46±0.09) mg/mm、(0.52± 0.11) mg/mm均高于各自对照组[(0.32±0.08) mg/mm、(0.33±0.09) mg/mm，P <0.01]。
2.2 慢性低氧所致肺血管对高钾反应的变化
比较肺血管对高钾所致血管张力变化ΔTK，发现慢性低氧可增加肺血管对高钾的收缩绝对值 ：CH15组、CH30组分别为(151.9±46.5) mg、(176.3±43.7) mg，均大于其各自对照组 (134.3±34.5) mg 、(132.7±36.3) mg，前者P>0.05、后者P<0.05。但 如果比较高钾所致单位重量肺血管张力变化ΔTK0 ，则发现慢性低氧可降低肺血管的收缩 性，CH15组、CH30组ΔTK0值为(105.4±32.2) mg、(113.9±28.3) mg，分别低于各 自对照组(132.7±30.3) mg、(133.1±34.2) mg，前者P<0.05、后者P>0 .05。
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2.3 慢性低氧所致肺血管对血管收缩剂反应的变化
慢性低氧30 d明显降低肺血管对PE、U-46619、ET-1等收缩剂张力变化绝对值+ΔT，P <0.01；如比较单位重量肺血管收缩力变化ΔT0 ，则差异更为明显；但如果用ΔTK0 百分比来表示(ΔT0/ΔTK0%)，则慢性低氧组与正常对照组无显著差异(均为P >0.05)(表1)。比较CH30组与NC30组对U-46619、LTC4量效曲线，发现两者EC50无显著差异：CH30组对U-46619 EC50为(4.59±1.79×10-9) mol/L，对LTC4 EC50 为(1.84±0.89×10-7) mol/L ，与NC30组[(7.59±2.31×10-9) mol/L；(2.85±0.87×10-7) mol/L]无显著差异，P>0.05。说明慢性低 氧不影响肺血管对U-46619、LTC4的敏感性。
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2.4 慢性低氧所致肺血管对ACh舒张反应的变化
慢性低氧可增加肺血管对ACh舒张反应，ΔTACh/ΔTPE% CH30组为(68.4±16.6)%，NC30组 为(48.1±10.6)%，两者有极显著差异(n=12，P<0.01)。
2.5 慢性低氧对急性低氧肺血管收缩反应的影响
慢性低氧可降低肺血管对急性低氧的收缩反应：CH15组、CH30组+ΔTIH、+ΔTH 较其对照组 均明显降低(P<0.01),如比较+ΔTIH0(低氧所致单位重量肺血管收缩张力变化 )、+ΔTH0(PE预收缩后低氧所致单位重量肺血管收缩张力变化)则差异更为明显(数据 略)；比较用%ΔTK0表示的ΔTIH及ΔTH(消除血管平滑肌收缩性改变影响)发现此现象仍存在(表2)。慢性低氧可使肺血管低氧收缩反应后舒张反应增强, 慢性低氧组-ΔTIH、-ΔTH、-ΔTH/ΔTPE%等各项反映舒张反应指标均大于正常对照组，P<0.05( 表2)。
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表1 慢性低氧肺血管对不同收缩剂的收缩反应 指标
NC30
CH30
n
ΔT
ΔT0
ΔT0/ΔTK0%
n
ΔT
ΔT0
ΔT0/ΔTK0%
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PE
14
103.7±40.3
101.0±39.2
78.1±30.4
14
71.9±40.1*
46.5±25.9**
63.1±35.2
ET-1
12
152.6±23.8
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148.6±22.2
114.1±45.5
12
129. 9±24.8*
84.1±23.9**
115.0±18.7
U46619
12
164.2±18.5
159.7±18.3
123.6±13.9
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12
120.4 ±12.3**
77.8± 8.0**
113.2±10.8
LTC4
12
82.4±45.1
80.2±43.9
62.1±33.1
12
106.5 ±47.3
, http://www.100md.com 68.8±30.6
93.5±41.5
与NC30组相比 **P<0.05 *** P<0.01表2 慢性低氧对急性低氧性肺血管收缩反应的影响 (n=14) 指标
NC15
CH15
NC30
CH30
+ΔTIH (mg)
27.15±12.09
10.11±9.56▲▲
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27.86±13.07
14.57±10.02**
+ΔTIH (%ΔTK0)
20.41±9.11
9.59±9.08▲▲
20.99±9.83
12.79±8.78*
+ΔTH(mg)
33.28±17.53
15.99±14.08▲▲
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33.54±18.39
14.11±13.93**
+ΔTH (%ΔTK0)
25.02±13.40
15.17±13.36
25.28±13.86
12.38±12.23*
-ΔTIH (mg)
9.39±7.12
14.18±5.14
, http://www.100md.com 8.99±7.32
26.35±11.74**
-ΔTH (mg)
7.77±5.52
14.01±7.31▲
6.68±5.09
15.92±7.81**
-ΔTH/ΔTpe%
6.96±4.88
23.09±8.59▲▲
, 百拇医药 4.80±5.79
31.89±17.71**
与NC15组比较▲P<0.05▲▲P<0.01;与NC30组比较*P<0.05**P<0.01；+ΔTIH (%ΔTK0)：+ΔTIH用ΔTK0百分 比表 示;+ΔTH (%ΔTK0)：+ΔTH用ΔTK0百分比表示;-ΔTH：PE收缩后低氧所致肺血管舒张 张力 变化; -ΔTH/ΔTpe% 低氧所致肺血管舒张张力变化与PE预收缩所致张力升高值之百分比
2.6 消炎痛和乙胺嗪对HPV的影响
消炎痛可增强低氧性肺血管收缩反应，这种增强作用在慢性低氧组更为明显：加消炎痛后， +ΔTH % NC30组由(23.57±8.39)%增加到(35.06±8.59)%，增加百分比(59.02±24.5 2)%(P<0.01)；CH30组由(17.84±9.49)%增加到(48.87±14.15)%，增加百分比 为(148.87±57.08)%(P<0.01)；其中CH30组增加百分比显著大于NC30组(P<0 .01)。而乙胺嗪对CH30组、NC30组HPV均无明显影响，P>0.05 (数据略)。
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3 讨论
本实验结果(表2)多项低氧性肺血管收缩与舒张反应的指标变化表明：慢性低氧可降低肺血管对急性低氧的收缩反应，并增强此收缩反应后的舒张反应。慢性低氧所致肺血管低氧性收缩反应性降低可能由于血管平滑肌的收缩性降低，或/和HPV中的神经和体液因子的介导或调节作用的变化所致。
慢性低氧后肺血管对收缩剂和舒张剂的反应变化，文献报道多有矛盾[2～4]，可能与所用反映血管反应变化的指标不同有关。为使实验结果有更好的可比性，我们实验采用单位重量肺血管反应强度来反映血管对某种收缩剂的反应性，用单位重量肺血管对非受体依赖收缩剂高钾最大收缩反应即ΔTK0反映血管收缩性的大小。结果表明：慢性低氧可降低肺血管的收缩性, 慢性低氧15 d、30 d鼠肺血管ΔTK0值均低于其对照组。另外，我们发现慢性低氧鼠单位重量肺血管对受体依赖收缩剂 PE、U-46619、ET-1等收缩反应也显著降低，但用%ΔTK0标准化后则无显著差异，提示肺血管对其收缩反应降低可能由于血管本身收缩性下降所致。慢性低氧可能不影响肺血管对收缩剂的敏感性，因为我们发现肺血管对U-46619、LTC4 等收缩剂EC50均无显著改变。慢性低氧降低肺血管的收缩性机制可能与肺动脉平滑肌细胞能量代谢以及兴奋-收缩偶联受到低氧影响有关[5]。另外，有研究报道慢性低氧 可使肺动脉平滑肌细胞肌球蛋白中非肌性肌球蛋白比例明显增加，导致收缩性降低[6]。
, 百拇医药
慢性低氧降低肺血管对急性低氧的收缩反应性已为绝大多数实验所证实[7，8 ]，本实验首次报道慢性低氧不仅可使肺血管对急性低氧的收缩反应性降低，还可使收缩反应后的舒张反应增强，使低氧收缩曲线下移。我们实验所取的肺动脉环为三级肺动脉分支，直径1～1.4 mm，属运输段血管，其低氧反应为双相：在一短暂收缩反应后存在一持续缓慢舒张反应。慢性低氧导致舒张反应增强与收缩反应下降可能均为机体的重要适应机制，有助于减轻或防止肺动脉高压的发生。慢性低氧降低HPV的机制十分复杂，目前尚不清楚，从我们实验来看可能与肺血管平滑肌收缩性下降有关，但同时我们注意到+ΔTH、+ΔTIH等反映HPV强度的指标用%ΔTK0标准化后，即消除血管平滑肌收缩性改变影响后，慢性低氧组仍低于正常对照组，提示慢性低氧所致HPV下降不仅与血管平滑肌收缩性下降有关，还可能有血管活性物质作用的参与。慢性低氧可增强肺血管对ACh的舒张反应，ACh是通过血管内皮起舒张作用，是否提示血管内皮在慢性低氧时调节作用有所增强有待进一步研究。
, http://www.100md.com 前列腺素是HPV反应中很重要的调节因子，是由花生四烯酸通过环加氧酶(COX)途径生成。低氧时主要是扩管性前列腺素如PGE1、PGI2等分泌增加，因此前列腺素在HPV中起调节作用。本室以往研究表明：慢性低氧48 h可使猪肺动脉内皮细胞COX基因表达增加，PGI2生成增多，对HPV起调节作用[9]，其机制可能与低氧诱导了低氧诱导因子-1(HIF-1)的生成，后者再与COX基因调控序列结合启动转录有关[10]。本次肺动脉环实验使用COX酶抑制剂消炎痛，通过观察+ΔTH%(将+ΔTH标准化，消除消炎痛使用后血管收缩性改变的影响)变化发现：无论慢性低氧组还是正常对照组，其HPV均被增强，且此增强效应在慢性低氧组更为明显，提示前列腺素对HPV的调节作用增强，这可能是慢性低氧致HPV降低的另一个重要机制。
国家自然科学基金重点资助项目(No. 39730190)
, 百拇医药 洪志刚，男，1968年生，博士研究生
参考文献
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, 百拇医药
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5，Packer C S, Roepke J E, Oberlies N H et al. Myosin isoform shif ts and decreased reactivity in hypoxia-induced hypertensive pulmonary arterial muscle. Am J Physiol ,1998,274:L775
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, 百拇医药
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9，于江洲，王迪浔. 低氧对肺动脉内皮细胞环氧合酶、血栓合成酶基因表达的 影响. 中国应用生理杂志, 1996，12(6)：301
10 潘德顺，于江洲，郝天玲等. 红细胞生成素3’端增强子片段对内皮细胞 低氧时环加氧酶-2基因表达的影响. 中国病理生理杂志,1998,14(6)：608
(收稿：1999-10-19), http://www.100md.com
单位：同济医科大学卫生部呼吸系疾病重点实验室病理生理室，武汉 430030
关键词：高原习服；慢性低压低氧；低氧性肺血管收缩反应；血管平滑肌的收缩性；前列腺素
同济医科大学学报000201 摘要：探讨了慢性低压低氧对大鼠肺血管反应性的影响，以及前列腺素在其中的作用。结果表明：①离体肺动脉在急性低氧时先收缩后舒张。大鼠经慢性低氧15d、30d后离体肺动脉对急性低氧所致收缩反应(+ΔTIH)较各自对照组均明显降低[(10.11±9.56)mg、(14.57±10.02)mgVs(27.15±12.09)mg、(27.86±13.07)mg,P<0.01)]；舒张反应(-ΔTIH)较各自对照组均明显增强[(14.18±5.14)mg、(26.35±11.74)mgVs(9.39±7.12)mg、(8.99±7.32)mg]。②慢性低氧15d、30d后单位重量肺血管对高钾收缩反应(ΔTK0)为[(105.4±32.2)mg、(113.9±28.3)mg]，分别低于各自对照组[(132.7±30.3)mg、(133.1±34.2)mg]。③消炎痛可增强低氧性肺血管收缩反应，慢性低氧30d组增强百分比为(148.87±57.08)%，明显高于其对照组(59.02±24.52)%，P<0.01。提示：慢性低氧降低肺血管反应性可能是由于肺血管平滑肌的收缩性降低以及前列腺素对HPV的调节作用增强所致。
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中图法分类号：R977.6， R845.2， R826.61
The Role of Prostaglandins in Reducing Pulmonary Vasoreactivity Caused by Chronic Hypoxia
Hong Zhigang，Wang Dixun，Liu Shengyuan et al
Key Laboratory of Pulmonary Diseases of Ministry of He alth, Department of Pathophysiology,Tongji Medical University, Wuhan 430030
Abstract：The effects of chronic hypobaric hypoxia on pulmonary vasoreactivity in rat and the role of prostaglandin were studied. The results sh owed: ① The response of intrapulmonary artery rings to acute hypoxia consisted of a transient contraction followed by a relaxation and a sustained contraction. The transient contraction reactivity was significantly attenuated and the relax ation reactivity significantly potentiated by exposure of the rats to chronic hy pobaric hypoxia for 15 d (CH15 group) and for 30 d (CH30 group). The contractile responses to acute hypoxia (+ΔTIH) in the group CH15 and CH30 were significant ly lower than those of respective control group [(10.11±9.56) mg, (14.57±10.0 2) mg Vs (27.15±12.09) mg, (27.86±13.07) mg, P<0.01]；The following re laxative response (-ΔTIH) were significantly higher than those of respective c ontrol groups [(14.18±5.14) mg, (26.35±11.74) mg Vs (9.39±7.12) mg, (8.99± 7.32) mg]. ② The contractile response of each unit weight of intrapulmonary ar tery rings to KCl in group CH15 and CH30 (ΔTK0) was (105.4±32.2) mg and (11 3.9±28.3) mg respectively，significantly lower than that of respective control groups [(132.7±30.3) mg, (133.1±34.2) mg]. ③Indomethacin could enhance hyp o xic pulmonary vasoconstriction and the enhancement in group CH30 was much higher than that of the control group [(148.87±57.08) % Vs (59.02±24.52) %, P <0.01]. These results suggest that the mechanism of chronic hypoxia attenuating h ypoxic pulmonary vasoconstriction might be that pulmonary artery smooth muscle contractility was reduced and the regulatory effects on hypoxic pulmonary vasoc onstriction inhanced by prostaglandin.
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Key words：high altitude acclimatization; chronic hypoba ric hypoxia; hypoxic pulmonary vasoconstriction; vascular smooth muscle contra ctility; prostaglandin
高原动物及世居人较平原动物及人对低氧环境表现出更强适应能力，其中一个很重要原因是其肺血管对低氧的收缩反应较弱(Hypoxic Pulmonary Vasoconstriction, HPV)，这有助于减轻或防止肺动脉高压和高原性心脏病的发生[1]。目前，有关高原动物肺血管低反应机制研究极少，本实验采用慢性低压低氧 方法模拟高原低氧环境，旨在探讨高原低氧对大鼠肺血管反应性的影响，以及前列腺素在其中所起的作用。
1 材料与方法
1.1 动物分组
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雄性Wistar大鼠(150～200 g)，随机分为常压对照组(NC组)及慢性低氧组(CH组)。慢 性低氧组鼠置于减压舱内连续低氧30 d(舱内压力控制在50.64 kPa)。每组第5 d、15 d 、30 d分别取14只测肺血管反应性，慢性低氧组于低氧结束1 h内开始实验。
1.2 取材方法及实验制备
乌拉坦腹腔麻醉后开胸取出心肺，置Krebs-Henseleit (K-H) 液中洗净残血，快速、轻柔分离三级肺动脉分支，制成3 mm长、直径1～1.4 mm动脉环。利用TD-1125张力传感器及RM-6000多导生理记录仪(均为Nihon Kohden)记录血管张力变化。实验浴槽充以K-H液并通含95% O2、5% CO2的混合气体，以保持其中PO2>400 mmHg (53.33 kPa )，PCO2=40 mmHg (5.33 kPa )。
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1.3 实验程序
预实验发现在本实验制备下血管的最适前负荷为600 mg，调节张力微调器使最适前负荷在15 min内加至血管并维持平衡120 min，然后加入80 mmol/L KCl观察血管收缩能力，反应弱者 弃之不用。恢复30 min后作低氧实验2次，每次低氧10 min、两次低氧间隔10 min，以保证 后续实验中血管低氧反应相对恒定，然后开始正式实验。低氧方法：向浴槽液体中通以含95 % N2、5% CO2无氧气体，注意浴槽加盖，使浴槽中液体PO2=(40±10) mmHg 〔(5.33±1.33) kPa〕。
血管低氧反应性测定：在血管静息基础张力状态下于浴槽液内通无氧气体造成低氧10 min，观察血管张力变化；恢复通有氧气体15 min后于浴槽内加入苯肾上腺素(PE，10-6 mol/L)，使血管具一定主动张力(5 min)后再次造成浴槽内血 管低氧10 min并观察血管张力变化。此后恢复有氧气体30 min，在浴槽液内分别加入环加氧酶抑制剂消炎痛(2×10-5 mol/L)、脂氧合酶抑制剂乙胺嗪(2×10 -5 mol/L)，PE预收缩、低氧方法同前，观察血管张力变化。消炎痛在低氧前30 min加 入，乙胺嗪在低氧前10 min加入。
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血管对血管舒缩药物反应性测定：在浴槽液内分别加入TXA2受体激动剂U-46619(5 ×10-8 mol/L)、LTC4(5×10-9 mol/L)、ET-1(10-8 mol/L )，观察血管对其收缩反应；对乙酰胆碱(ACh)舒张反应是先在浴槽液内加入10 -6 mol/L PE预收缩，待收缩达到峰值并稳定后(5 min)再向浴槽加入10-8 mol /L ACh观察血管的舒张反应，用其舒张百分比，即ACh可致张力降低值与PE所致张力升高值 之比(ΔTACh/ΔTPE %)反映舒张反应性大小 。实验结束后用毫克电子天平( Ohaus Analy tical Plus) 称量肺动脉环重量。
1.4 试剂
乌拉坦、苯肾上腺素、乙酰胆碱、消炎痛(上海制药厂)；乙胺嗪(南京制药厂)；U-466 19、LTC4、ET-1(Sigma)；K-H液pH 7.4，成份(mmol/L): NaCl 118, KCl 4.7, M gSO4 1.2, KH2PO4 1.2, NaHCO3 24, CaCl2 2.5, Glucose 11。
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1.5 观察及统计指标
ΔT 、 ΔT0为肺血管及单位重量肺血管张力变化绝对值；ΔTK 、ΔTK0为高钾引起肺血管、及单位重量肺血管张力变化绝对值；+ΔT 、-ΔT为肺血管张力变化绝对值：“+”表示收缩、“-”表示舒张；ΔT0/ΔTK0 %为ΔT0与ΔTK0比值用百分率表示(分析各种收缩剂引起张力变化与血管平滑肌收缩性变化的关系)；+ΔTIH、-ΔTIH为低氧所致肺血管一相收缩、二相舒张变化绝对值；+ΔTH 、-ΔTH为PE预收缩后低氧所致肺血管收缩、舒张变化绝对值；+ΔTH %=+ΔTH/(ΔTPE+ΔTH)%(消除实验前后血管平滑肌收缩性变化的影响)。
1.6 统计方法
上述各项检测结果均用Excel统计软件进行统计分析处理(t检验)，数据以
±s表示。, 百拇医药
2 结果
2.1 慢性低氧所致体重与肺血管变化
慢性低氧组动物体重明显减轻，慢性低氧15 d(CH15组)、30 d(CH30组)体重分别为(191. 4±25.2) g、(212±30.5) g，均明显低于各自对照组[(225.4±27.3) g、(248.4±2 9.7) g，P<0.01]。慢性低氧对鼠肺动脉管径无明显影响，但可增加管壁厚度，使 单位长度血管重量增加：CH15组、CH30组血管重量分别为(0.46±0.09) mg/mm、(0.52± 0.11) mg/mm均高于各自对照组[(0.32±0.08) mg/mm、(0.33±0.09) mg/mm，P <0.01]。
2.2 慢性低氧所致肺血管对高钾反应的变化
比较肺血管对高钾所致血管张力变化ΔTK，发现慢性低氧可增加肺血管对高钾的收缩绝对值 ：CH15组、CH30组分别为(151.9±46.5) mg、(176.3±43.7) mg，均大于其各自对照组 (134.3±34.5) mg 、(132.7±36.3) mg，前者P>0.05、后者P<0.05。但 如果比较高钾所致单位重量肺血管张力变化ΔTK0 ，则发现慢性低氧可降低肺血管的收缩 性，CH15组、CH30组ΔTK0值为(105.4±32.2) mg、(113.9±28.3) mg，分别低于各 自对照组(132.7±30.3) mg、(133.1±34.2) mg，前者P<0.05、后者P>0 .05。
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2.3 慢性低氧所致肺血管对血管收缩剂反应的变化
慢性低氧30 d明显降低肺血管对PE、U-46619、ET-1等收缩剂张力变化绝对值+ΔT，P <0.01；如比较单位重量肺血管收缩力变化ΔT0 ，则差异更为明显；但如果用ΔTK0 百分比来表示(ΔT0/ΔTK0%)，则慢性低氧组与正常对照组无显著差异(均为P >0.05)(表1)。比较CH30组与NC30组对U-46619、LTC4量效曲线，发现两者EC50无显著差异：CH30组对U-46619 EC50为(4.59±1.79×10-9) mol/L，对LTC4 EC50 为(1.84±0.89×10-7) mol/L ，与NC30组[(7.59±2.31×10-9) mol/L；(2.85±0.87×10-7) mol/L]无显著差异，P>0.05。说明慢性低 氧不影响肺血管对U-46619、LTC4的敏感性。
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2.4 慢性低氧所致肺血管对ACh舒张反应的变化
慢性低氧可增加肺血管对ACh舒张反应，ΔTACh/ΔTPE% CH30组为(68.4±16.6)%，NC30组 为(48.1±10.6)%，两者有极显著差异(n=12，P<0.01)。
2.5 慢性低氧对急性低氧肺血管收缩反应的影响
慢性低氧可降低肺血管对急性低氧的收缩反应：CH15组、CH30组+ΔTIH、+ΔTH 较其对照组 均明显降低(P<0.01),如比较+ΔTIH0(低氧所致单位重量肺血管收缩张力变化 )、+ΔTH0(PE预收缩后低氧所致单位重量肺血管收缩张力变化)则差异更为明显(数据 略)；比较用%ΔTK0表示的ΔTIH及ΔTH(消除血管平滑肌收缩性改变影响)发现此现象仍存在(表2)。慢性低氧可使肺血管低氧收缩反应后舒张反应增强, 慢性低氧组-ΔTIH、-ΔTH、-ΔTH/ΔTPE%等各项反映舒张反应指标均大于正常对照组，P<0.05( 表2)。
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表1 慢性低氧肺血管对不同收缩剂的收缩反应 指标
NC30
CH30
n
ΔT
ΔT0
ΔT0/ΔTK0%
n
ΔT
ΔT0
ΔT0/ΔTK0%
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PE
14
103.7±40.3
101.0±39.2
78.1±30.4
14
71.9±40.1*
46.5±25.9**
63.1±35.2
ET-1
12
152.6±23.8
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148.6±22.2
114.1±45.5
12
129. 9±24.8*
84.1±23.9**
115.0±18.7
U46619
12
164.2±18.5
159.7±18.3
123.6±13.9
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12
120.4 ±12.3**
77.8± 8.0**
113.2±10.8
LTC4
12
82.4±45.1
80.2±43.9
62.1±33.1
12
106.5 ±47.3
, http://www.100md.com 68.8±30.6
93.5±41.5
与NC30组相比 **P<0.05 *** P<0.01表2 慢性低氧对急性低氧性肺血管收缩反应的影响 (n=14) 指标
NC15
CH15
NC30
CH30
+ΔTIH (mg)
27.15±12.09
10.11±9.56▲▲
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27.86±13.07
14.57±10.02**
+ΔTIH (%ΔTK0)
20.41±9.11
9.59±9.08▲▲
20.99±9.83
12.79±8.78*
+ΔTH(mg)
33.28±17.53
15.99±14.08▲▲
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33.54±18.39
14.11±13.93**
+ΔTH (%ΔTK0)
25.02±13.40
15.17±13.36
25.28±13.86
12.38±12.23*
-ΔTIH (mg)
9.39±7.12
14.18±5.14
, http://www.100md.com 8.99±7.32
26.35±11.74**
-ΔTH (mg)
7.77±5.52
14.01±7.31▲
6.68±5.09
15.92±7.81**
-ΔTH/ΔTpe%
6.96±4.88
23.09±8.59▲▲
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31.89±17.71**
与NC15组比较▲P<0.05▲▲P<0.01;与NC30组比较*P<0.05**P<0.01；+ΔTIH (%ΔTK0)：+ΔTIH用ΔTK0百分 比表 示;+ΔTH (%ΔTK0)：+ΔTH用ΔTK0百分比表示;-ΔTH：PE收缩后低氧所致肺血管舒张 张力 变化; -ΔTH/ΔTpe% 低氧所致肺血管舒张张力变化与PE预收缩所致张力升高值之百分比
2.6 消炎痛和乙胺嗪对HPV的影响
消炎痛可增强低氧性肺血管收缩反应，这种增强作用在慢性低氧组更为明显：加消炎痛后， +ΔTH % NC30组由(23.57±8.39)%增加到(35.06±8.59)%，增加百分比(59.02±24.5 2)%(P<0.01)；CH30组由(17.84±9.49)%增加到(48.87±14.15)%，增加百分比 为(148.87±57.08)%(P<0.01)；其中CH30组增加百分比显著大于NC30组(P<0 .01)。而乙胺嗪对CH30组、NC30组HPV均无明显影响，P>0.05 (数据略)。
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3 讨论
本实验结果(表2)多项低氧性肺血管收缩与舒张反应的指标变化表明：慢性低氧可降低肺血管对急性低氧的收缩反应，并增强此收缩反应后的舒张反应。慢性低氧所致肺血管低氧性收缩反应性降低可能由于血管平滑肌的收缩性降低，或/和HPV中的神经和体液因子的介导或调节作用的变化所致。
慢性低氧后肺血管对收缩剂和舒张剂的反应变化，文献报道多有矛盾[2～4]，可能与所用反映血管反应变化的指标不同有关。为使实验结果有更好的可比性，我们实验采用单位重量肺血管反应强度来反映血管对某种收缩剂的反应性，用单位重量肺血管对非受体依赖收缩剂高钾最大收缩反应即ΔTK0反映血管收缩性的大小。结果表明：慢性低氧可降低肺血管的收缩性, 慢性低氧15 d、30 d鼠肺血管ΔTK0值均低于其对照组。另外，我们发现慢性低氧鼠单位重量肺血管对受体依赖收缩剂 PE、U-46619、ET-1等收缩反应也显著降低，但用%ΔTK0标准化后则无显著差异，提示肺血管对其收缩反应降低可能由于血管本身收缩性下降所致。慢性低氧可能不影响肺血管对收缩剂的敏感性，因为我们发现肺血管对U-46619、LTC4 等收缩剂EC50均无显著改变。慢性低氧降低肺血管的收缩性机制可能与肺动脉平滑肌细胞能量代谢以及兴奋-收缩偶联受到低氧影响有关[5]。另外，有研究报道慢性低氧 可使肺动脉平滑肌细胞肌球蛋白中非肌性肌球蛋白比例明显增加，导致收缩性降低[6]。
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慢性低氧降低肺血管对急性低氧的收缩反应性已为绝大多数实验所证实[7，8 ]，本实验首次报道慢性低氧不仅可使肺血管对急性低氧的收缩反应性降低，还可使收缩反应后的舒张反应增强，使低氧收缩曲线下移。我们实验所取的肺动脉环为三级肺动脉分支，直径1～1.4 mm，属运输段血管，其低氧反应为双相：在一短暂收缩反应后存在一持续缓慢舒张反应。慢性低氧导致舒张反应增强与收缩反应下降可能均为机体的重要适应机制，有助于减轻或防止肺动脉高压的发生。慢性低氧降低HPV的机制十分复杂，目前尚不清楚，从我们实验来看可能与肺血管平滑肌收缩性下降有关，但同时我们注意到+ΔTH、+ΔTIH等反映HPV强度的指标用%ΔTK0标准化后，即消除血管平滑肌收缩性改变影响后，慢性低氧组仍低于正常对照组，提示慢性低氧所致HPV下降不仅与血管平滑肌收缩性下降有关，还可能有血管活性物质作用的参与。慢性低氧可增强肺血管对ACh的舒张反应，ACh是通过血管内皮起舒张作用，是否提示血管内皮在慢性低氧时调节作用有所增强有待进一步研究。
, http://www.100md.com 前列腺素是HPV反应中很重要的调节因子，是由花生四烯酸通过环加氧酶(COX)途径生成。低氧时主要是扩管性前列腺素如PGE1、PGI2等分泌增加，因此前列腺素在HPV中起调节作用。本室以往研究表明：慢性低氧48 h可使猪肺动脉内皮细胞COX基因表达增加，PGI2生成增多，对HPV起调节作用[9]，其机制可能与低氧诱导了低氧诱导因子-1(HIF-1)的生成，后者再与COX基因调控序列结合启动转录有关[10]。本次肺动脉环实验使用COX酶抑制剂消炎痛，通过观察+ΔTH%(将+ΔTH标准化，消除消炎痛使用后血管收缩性改变的影响)变化发现：无论慢性低氧组还是正常对照组，其HPV均被增强，且此增强效应在慢性低氧组更为明显，提示前列腺素对HPV的调节作用增强，这可能是慢性低氧致HPV降低的另一个重要机制。
国家自然科学基金重点资助项目(No. 39730190)
, 百拇医药 洪志刚，男，1968年生，博士研究生
参考文献
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, 百拇医药
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(收稿：1999-10-19), http://www.100md.com