低O2高CO2肺动脉高压及川芎嗪保护的大鼠血浆抗凝血酶-Ⅲ变化及意义
作者：丁红香 王明山 王良兴
单位：丁红香(温州医学院附属第二医院检验科 325027)；王明山 王良兴(附属一院 325000)
关键词：低氧高二氧化碳；抗凝血酶-Ⅲ；肺动脉高压；川芎嗪
心肺血管病杂志000223
摘要 应用低O2高CO2肺动脉高压大鼠模型，观察了不同时间低O2高CO2及川芎嗪保护血浆抗凝血酶-Ⅲ活性(AT-Ⅲ：C)、平均肺动脉压(mPAP)、右心室重量(RV/100gBW,RV/TV)的变化。结果显示，随低O2高CO2时间的延长，mPAP逐渐升高，AT-Ⅲ：C逐渐降低，两者呈良好负相关(r=-0.864,P<0.001)，2实验组的RV/100 g BW和RV/TV均高于对照组(P<0.01或P<0.001)。血浆AT-Ⅲ活性与RV/100 g BW呈良好负相关(r=-0.612 P<0.001)。川芎嗪保护组AT-Ⅲ：C高于非保护组，mPAP,PV/100 g BW,PV/TV低于非保护组。表明慢性常压低O2高CO2肺动脉高压大鼠血浆抗凝血酶-Ⅲ活性降低，与肺动脉高压的形成及右心室肥大有关，川芎嗪能调控并改善它们的升降程度。
, 百拇医药
低O2、高CO2、酸中毒等是慢性阻塞性肺病(COPD)致肺动脉高压、肺心病的基础。在该病理过程中，早期肺血管收缩反应增强和晚期血管结构重组而导致肺动脉高压，迄今其发生机制仍未完全阐明。抗凝血酶-Ⅲ(AT-Ⅲ)来源于肝细胞、血管内皮细胞和巨噬细胞，系一渐进性蛋白酶类抑制剂，具很强的抗凝作用[1]，AT-Ⅲ：C水平主要反映凝血酶活性的强弱。有研究表明[2]，AT-Ⅲ：C可作为老年COPD急性加重期患者早期预测血栓前状态的客观指标。活血化淤的常用药川芎嗪对血栓前状态有明显的疗效[3]。本实验通过复制与COPD致肺动脉高压，肺心病病理过程相似的慢性常压低O2高CO2肺动脉高压大鼠模型及川芎嗪保护，观察不同时间低O2高CO2大鼠动脉血浆抗凝血酶-Ⅲ活性，平均肺动脉压(mPAP)、右心室重量的变化，探讨AT-Ⅲ在肺动脉高压发生中的意义，并为临床诊治肺心病提供理论依据。
, 百拇医药
材料与方法
1.动物饲养及分组 雄性Sprague-Dawley大鼠40只，体重180～280 g(温州医学院实验动物中心提供)，适应性饲养1周后随机分成5组。将实验组及川芎嗪保护组大鼠置于自制常压低O2高CO2饲养舱中(舱内氧浓度8.5%～11%，CO2浓度5%～6.5%)，每天10 h。川芎嗪保护组腹腔注射川芎嗪(无锡市第七制药厂生产，批号9610051)，剂量：每天80 mg/1kg体重。分2周的非保护组(A，n=8)，川芎嗪保护组(C，n=8)，4周组的非保护组(B，n=8)川芎嗪保护组(Q，n=8)，正常对照组(N，n=8)在室内饲养。
2.研究方法 动物饲养到规定时间后，于次日称重，1%戊巴比妥钠腹腔麻醉(35 mg/kg)仰卧固定。作颈正中切口，分离右颈外静脉及左颈总动脉。用聚乙烯软管(OD1.1 mm,ID 0.9 mm中国医学科学院基础所提供)自右颈外静脉插管至肺动脉。导管末端接YL-4型压力传感器，输入ST-42型生理记录仪，待波形稳定后测定平均肺动脉压和颈动脉平均压。然后自颈总动脉抽取动脉血1.8 ml，注入含0.2 ml 109 mmol/L枸橼酸钠的有盖塑料管内颠倒混匀，4℃3000 rpm离心10 min，取上清液，用发色底物法在自动血凝仪(ACL-3000Plus)上测定AT-Ⅲ：C(试剂由美国库尔特公司提供)。术毕完整取出心脏，称取右心室及全心室重量，计算每100克体重右心室重量(RV/100 g BW)、右心室与全心室重量比(RV/TV)。
, 百拇医药
3.统计学处理 各自结果均行方差齐性检验。方差齐者两样本均数比较行t检验，方差不齐行t′检验。AT-Ⅲ与mPAP行相关回归分析，相关系数行t检验。
结 果
1.AT-Ⅲ：C，mPAP,RV/100 g BW,RV/TV的变化，见表1。
表1 各组AT-Ⅲ、mPAP、RV/100 g BW、RV/TV的测定结果与比较(
±s) 组 别
例数
AT-Ⅲ：C
mPAP
(kPa)
, 百拇医药
RV/100gBW
RV/TV
正常对照组(N)
8
0.930±0.059
1.92±0.23
0.051±0.004
0.179±0.012
2周(A)
8
0.735±0.055***
2.33±0.21**
, 百拇医药
0.071±0.006***
0.224±0.013**
低O2高CO2组
4周(B)
8
0.645±0.066***△
2.82±0.20**△
0.073±0.008***
0.239±0.021***
, 百拇医药
低O2高CO2
2周(C)
8
0.820±0.073*△
2.08±0.29
0.059±0.007△△
0.187±0.014△△
加川芎嗪组
4周(Q)
8
0.830±0.063*△▲▲
, 百拇医药
2.13±0.40▲
0.061±0.006*△▲
0.192±0.014*△△▲
注：与N比较*P<0.05,** P<0.01,*** P<0.001;与A比较△ P<0.05，△△ P<0.01；B与Q比▲ P<0.01，▲▲ P<0.001
低O2高CO2 2周组，4周组的AT-Ⅲ：C均较对照组降低，差异非常显著(P<0.001)且4周组低于2周组，差异显著(P<0.05)，mPAP 2组均高于对照组，差异显著(P<0.05或0.01)4周组亦高于2周组，差异显著(P<0.05)；RV/100gBW、RV/BW均明显高于对照组(P<0.01或0.001)。
, 百拇医药
低O2高CO2加川芎嗪保护，2周组、4周组的AT-Ⅲ：C较对照组有所降低，差异显著(P<0.05)，但较无川芎嗪保护组高，差异非常显著(P<0.05或0.001)；mPAP 2组与对照组无差异(P>0.05)，4周组明显低于无川芎嗪保护组(P<0.01)；RV/100g BW、RV/TV 4周组高于对照组，差异显著(P<0.05)，2周组、4周组均低于无川芎嗪保护组，差异显著(P<0.05或0.01)，2周组与4周组之间各参数均无差异(P>0.05)。
2.相关分析 将正常对照组，低O2高CO2及加川芎嗪保护的2周组、4周组血浆AT-Ⅲ活性与mPAP、RV/100g BW分别行相关回归分析(n=40)，结果显示，mPAP与AT-Ⅲ活性呈良好负相关r=-0.864(P<0.01)；RV/100g BW与AT-Ⅲ活性亦呈良好负相关，r=-0.612(P<0.01)。
, 百拇医药 讨 论
AT-Ⅲ属a2球蛋白，是凝血过程各阶段中所产生的丝氨酸的主要抑制剂，也是丝氨酸蛋白酶抑制剂(Serpin)家族中的一员。先天性或获得性AT-Ⅲ缺乏症会造成机体发生血栓的危险性上升[1]。慢性肺原性心脏病(CPHD)呼衰时AT-Ⅲ：C降低，其原因是呼衰时缺氧，感染及肝瘀血致血管内皮细胞受损，肝功能减退，影响抗凝血酶Ⅲ抗原(AT-Ⅲ：Ag)合成，加之缺氧致红细胞增多，全血粘度增加。微循环血流瘀滞，进入血栓前期，致抗凝系统发生变化，AT-Ⅲ：Ag被肝素激活，在结合并灭活凝血酶的同时，其本身亦因消耗而减少[4，5]。我们的研究结果表明，2周组，4周组的mPAP均高于对照组，随低O2高CO2时间的延长，4周组高于2周组。血浆AT-Ⅲ：C变化与mPAP改变相反，不仅实验组均低于对照组，且4周组亦低于2周组。血浆AT-Ⅲ：C变化与mPAP呈良好负相关(r=-0.864 P<0.001)。肺动脉高压后期有效肺血管减少，血管内皮受损，血流淤滞，致使AT-Ⅲ：C降低，其强大的生物学效应促进了该病理过程的恶性循环。
, 百拇医药
川芎嗪为活血化瘀的常用中药，对促进血液循环，降低血液粘稠度有明显的疗效[3]。本实验利用川芎嗪作保护制剂，结果AT-Ⅲ：C明显高于非保护组，但稍低于对照组(P<0.05)，mPAP亦明显低于非保护组，与对照组比较无明显差异(P>0.05)。因此可以认为川芎嗪能调控并改善低O2高CO2时肺动脉高压、AT-Ⅲ：C降低所致的血液凝固性增强和肺栓塞。
COPD致肺动脉高压发展的最后阶段为肺源性心脏病，发生右心室肥大和右心衰。本实验结果，2周组、4周组的RV/100g BW、RT/TV均高于对照组，说明随肺动脉压升高及AT-Ⅲ活性降低，右心室重量亦逐渐增加。血浆AT-Ⅲ活性与RV/100g BW呈良好负相关(r=-0.612，P<0.01)。似提示AT-Ⅲ活性降低与右心室肥大有关。
本实验为浙江省自然科学基金资助项目(编号398530)
, http://www.100md.com
参考文献
1，张慧珠，王瑞年.抗凝血酶Ⅲ的生理病理及其缺乏病.上海第二医学院学报，1984，4：317～320.
2，朱本洪.老年慢性阻塞性肺疾病急性加重期AT-Ⅲ:Ag和Fn的相关研究.上海医学，1992，11(15)：636.
3，戈继业，张振岭.川芎嗪药理作用研究及临床应用进展.中国中西医结合杂志.1994，14(10)：638.
4，李家增.血栓性疾病的诊断和治疗.中华内科杂志，1990，29：392.
5，Thoams M,Jaffe E.Plasma fiberonection:Its synthesis by vaacular endotheliar cell and role in cardiopulmonary after trauma as related to reticuloendothelial fanction.Am J Med,1980,68:577.
收稿日期：1999-07-09
修回日期：1999-08-16, http://www.100md.com
单位：丁红香(温州医学院附属第二医院检验科 325027)；王明山 王良兴(附属一院 325000)
关键词：低氧高二氧化碳；抗凝血酶-Ⅲ；肺动脉高压；川芎嗪
心肺血管病杂志000223
摘要 应用低O2高CO2肺动脉高压大鼠模型，观察了不同时间低O2高CO2及川芎嗪保护血浆抗凝血酶-Ⅲ活性(AT-Ⅲ：C)、平均肺动脉压(mPAP)、右心室重量(RV/100gBW,RV/TV)的变化。结果显示，随低O2高CO2时间的延长，mPAP逐渐升高，AT-Ⅲ：C逐渐降低，两者呈良好负相关(r=-0.864,P<0.001)，2实验组的RV/100 g BW和RV/TV均高于对照组(P<0.01或P<0.001)。血浆AT-Ⅲ活性与RV/100 g BW呈良好负相关(r=-0.612 P<0.001)。川芎嗪保护组AT-Ⅲ：C高于非保护组，mPAP,PV/100 g BW,PV/TV低于非保护组。表明慢性常压低O2高CO2肺动脉高压大鼠血浆抗凝血酶-Ⅲ活性降低，与肺动脉高压的形成及右心室肥大有关，川芎嗪能调控并改善它们的升降程度。
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低O2、高CO2、酸中毒等是慢性阻塞性肺病(COPD)致肺动脉高压、肺心病的基础。在该病理过程中，早期肺血管收缩反应增强和晚期血管结构重组而导致肺动脉高压，迄今其发生机制仍未完全阐明。抗凝血酶-Ⅲ(AT-Ⅲ)来源于肝细胞、血管内皮细胞和巨噬细胞，系一渐进性蛋白酶类抑制剂，具很强的抗凝作用[1]，AT-Ⅲ：C水平主要反映凝血酶活性的强弱。有研究表明[2]，AT-Ⅲ：C可作为老年COPD急性加重期患者早期预测血栓前状态的客观指标。活血化淤的常用药川芎嗪对血栓前状态有明显的疗效[3]。本实验通过复制与COPD致肺动脉高压，肺心病病理过程相似的慢性常压低O2高CO2肺动脉高压大鼠模型及川芎嗪保护，观察不同时间低O2高CO2大鼠动脉血浆抗凝血酶-Ⅲ活性，平均肺动脉压(mPAP)、右心室重量的变化，探讨AT-Ⅲ在肺动脉高压发生中的意义，并为临床诊治肺心病提供理论依据。
, 百拇医药
材料与方法
1.动物饲养及分组 雄性Sprague-Dawley大鼠40只，体重180～280 g(温州医学院实验动物中心提供)，适应性饲养1周后随机分成5组。将实验组及川芎嗪保护组大鼠置于自制常压低O2高CO2饲养舱中(舱内氧浓度8.5%～11%，CO2浓度5%～6.5%)，每天10 h。川芎嗪保护组腹腔注射川芎嗪(无锡市第七制药厂生产，批号9610051)，剂量：每天80 mg/1kg体重。分2周的非保护组(A，n=8)，川芎嗪保护组(C，n=8)，4周组的非保护组(B，n=8)川芎嗪保护组(Q，n=8)，正常对照组(N，n=8)在室内饲养。
2.研究方法 动物饲养到规定时间后，于次日称重，1%戊巴比妥钠腹腔麻醉(35 mg/kg)仰卧固定。作颈正中切口，分离右颈外静脉及左颈总动脉。用聚乙烯软管(OD1.1 mm,ID 0.9 mm中国医学科学院基础所提供)自右颈外静脉插管至肺动脉。导管末端接YL-4型压力传感器，输入ST-42型生理记录仪，待波形稳定后测定平均肺动脉压和颈动脉平均压。然后自颈总动脉抽取动脉血1.8 ml，注入含0.2 ml 109 mmol/L枸橼酸钠的有盖塑料管内颠倒混匀，4℃3000 rpm离心10 min，取上清液，用发色底物法在自动血凝仪(ACL-3000Plus)上测定AT-Ⅲ：C(试剂由美国库尔特公司提供)。术毕完整取出心脏，称取右心室及全心室重量，计算每100克体重右心室重量(RV/100 g BW)、右心室与全心室重量比(RV/TV)。
, 百拇医药
3.统计学处理 各自结果均行方差齐性检验。方差齐者两样本均数比较行t检验，方差不齐行t′检验。AT-Ⅲ与mPAP行相关回归分析，相关系数行t检验。
结 果
1.AT-Ⅲ：C，mPAP,RV/100 g BW,RV/TV的变化，见表1。
表1 各组AT-Ⅲ、mPAP、RV/100 g BW、RV/TV的测定结果与比较(
±s) 组 别例数
AT-Ⅲ：C
mPAP
(kPa)
, 百拇医药
RV/100gBW
RV/TV
正常对照组(N)
8
0.930±0.059
1.92±0.23
0.051±0.004
0.179±0.012
2周(A)
8
0.735±0.055***
2.33±0.21**
, 百拇医药
0.071±0.006***
0.224±0.013**
低O2高CO2组
4周(B)
8
0.645±0.066***△
2.82±0.20**△
0.073±0.008***
0.239±0.021***
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低O2高CO2
2周(C)
8
0.820±0.073*△
2.08±0.29
0.059±0.007△△
0.187±0.014△△
加川芎嗪组
4周(Q)
8
0.830±0.063*△▲▲
, 百拇医药
2.13±0.40▲
0.061±0.006*△▲
0.192±0.014*△△▲
注：与N比较*P<0.05,** P<0.01,*** P<0.001;与A比较△ P<0.05，△△ P<0.01；B与Q比▲ P<0.01，▲▲ P<0.001
低O2高CO2 2周组，4周组的AT-Ⅲ：C均较对照组降低，差异非常显著(P<0.001)且4周组低于2周组，差异显著(P<0.05)，mPAP 2组均高于对照组，差异显著(P<0.05或0.01)4周组亦高于2周组，差异显著(P<0.05)；RV/100gBW、RV/BW均明显高于对照组(P<0.01或0.001)。
, 百拇医药
低O2高CO2加川芎嗪保护，2周组、4周组的AT-Ⅲ：C较对照组有所降低，差异显著(P<0.05)，但较无川芎嗪保护组高，差异非常显著(P<0.05或0.001)；mPAP 2组与对照组无差异(P>0.05)，4周组明显低于无川芎嗪保护组(P<0.01)；RV/100g BW、RV/TV 4周组高于对照组，差异显著(P<0.05)，2周组、4周组均低于无川芎嗪保护组，差异显著(P<0.05或0.01)，2周组与4周组之间各参数均无差异(P>0.05)。
2.相关分析 将正常对照组，低O2高CO2及加川芎嗪保护的2周组、4周组血浆AT-Ⅲ活性与mPAP、RV/100g BW分别行相关回归分析(n=40)，结果显示，mPAP与AT-Ⅲ活性呈良好负相关r=-0.864(P<0.01)；RV/100g BW与AT-Ⅲ活性亦呈良好负相关，r=-0.612(P<0.01)。
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AT-Ⅲ属a2球蛋白，是凝血过程各阶段中所产生的丝氨酸的主要抑制剂，也是丝氨酸蛋白酶抑制剂(Serpin)家族中的一员。先天性或获得性AT-Ⅲ缺乏症会造成机体发生血栓的危险性上升[1]。慢性肺原性心脏病(CPHD)呼衰时AT-Ⅲ：C降低，其原因是呼衰时缺氧，感染及肝瘀血致血管内皮细胞受损，肝功能减退，影响抗凝血酶Ⅲ抗原(AT-Ⅲ：Ag)合成，加之缺氧致红细胞增多，全血粘度增加。微循环血流瘀滞，进入血栓前期，致抗凝系统发生变化，AT-Ⅲ：Ag被肝素激活，在结合并灭活凝血酶的同时，其本身亦因消耗而减少[4，5]。我们的研究结果表明，2周组，4周组的mPAP均高于对照组，随低O2高CO2时间的延长，4周组高于2周组。血浆AT-Ⅲ：C变化与mPAP改变相反，不仅实验组均低于对照组，且4周组亦低于2周组。血浆AT-Ⅲ：C变化与mPAP呈良好负相关(r=-0.864 P<0.001)。肺动脉高压后期有效肺血管减少，血管内皮受损，血流淤滞，致使AT-Ⅲ：C降低，其强大的生物学效应促进了该病理过程的恶性循环。
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川芎嗪为活血化瘀的常用中药，对促进血液循环，降低血液粘稠度有明显的疗效[3]。本实验利用川芎嗪作保护制剂，结果AT-Ⅲ：C明显高于非保护组，但稍低于对照组(P<0.05)，mPAP亦明显低于非保护组，与对照组比较无明显差异(P>0.05)。因此可以认为川芎嗪能调控并改善低O2高CO2时肺动脉高压、AT-Ⅲ：C降低所致的血液凝固性增强和肺栓塞。
COPD致肺动脉高压发展的最后阶段为肺源性心脏病，发生右心室肥大和右心衰。本实验结果，2周组、4周组的RV/100g BW、RT/TV均高于对照组，说明随肺动脉压升高及AT-Ⅲ活性降低，右心室重量亦逐渐增加。血浆AT-Ⅲ活性与RV/100g BW呈良好负相关(r=-0.612，P<0.01)。似提示AT-Ⅲ活性降低与右心室肥大有关。
本实验为浙江省自然科学基金资助项目(编号398530)
, http://www.100md.com
参考文献
1，张慧珠，王瑞年.抗凝血酶Ⅲ的生理病理及其缺乏病.上海第二医学院学报，1984，4：317～320.
2，朱本洪.老年慢性阻塞性肺疾病急性加重期AT-Ⅲ:Ag和Fn的相关研究.上海医学，1992，11(15)：636.
3，戈继业，张振岭.川芎嗪药理作用研究及临床应用进展.中国中西医结合杂志.1994，14(10)：638.
4，李家增.血栓性疾病的诊断和治疗.中华内科杂志，1990，29：392.
5，Thoams M,Jaffe E.Plasma fiberonection:Its synthesis by vaacular endotheliar cell and role in cardiopulmonary after trauma as related to reticuloendothelial fanction.Am J Med,1980,68:577.
收稿日期：1999-07-09
修回日期：1999-08-16, http://www.100md.com