肺血少型先心病幼豬動(dòng)物模型的建立及肺血改變對(duì)未成熟肺血管形態(tài)發(fā)育和功能的影響.pdf

1、第一部分，介入和外科技術(shù)相結(jié)合建立紫紺型肺血少先心病幼豬動(dòng)物模型 [目的]采用一種新穎的介入和外科相結(jié)合的Hybrid方法建立紫紺型肺血少先心病動(dòng)物模型。 [方法]采用生后1～2月的幼豬，體重8～12kg，分為兩組，每組8只。a)正常對(duì)照組(C-group，n=8)：即假手術(shù)組，只開胸?zé)o手術(shù)處理；b)肺血減少組(D-group，n=8)：右前外側(cè)第三肋間開胸，經(jīng)右心房表面送入擴(kuò)張器行人工房間隔造口術(shù)；再經(jīng)左前外側(cè)第三肋間

2、開胸，將主肺動(dòng)脈套帶環(huán)縮。所有動(dòng)物正常飼養(yǎng)2個(gè)月。然后正中開胸，測(cè)量跨肺動(dòng)脈環(huán)縮處的壓差；分別抽外周動(dòng)脈、右心房、肺靜脈、左心房血液行血?dú)夥治?，?jì)算Qp/Qs；抽外居J靜脈血測(cè)量血球壓積(HCT)和血紅蛋白濃度(HB)。 [結(jié)果]對(duì)照組8只均存活，平均體重增加到23.0kg。肺血減少組存活6只，平均體重增加到20.6kg。肺血減少組的動(dòng)脈血氧分壓(PaO2)、動(dòng)脈血氧飽和度(SaO2)、HCT和HB分別為52.9mmHg、85.

3、6％、49.8％和16.6g/dl。對(duì)照組的PaO2、SaO2、HCT和HB則分別為118.0mmHg、98.0％、37.9％和12.2g/dl。二組間對(duì)應(yīng)指標(biāo)相比均有顯著性差異(P＜0.001)。利用四點(diǎn)血?dú)庵岛凸接?jì)算所得，肺血減少組的Qp/Qs為0.54:1。 [結(jié)論]應(yīng)用介入和外科相結(jié)合的Hybrid方法，通過人工房間隔造口和肺動(dòng)脈環(huán)縮，成功建立了一種新穎的紫紺型肺血少先天性心臟病動(dòng)物模型，為研究紫紺型肺血少先心病的臨床

4、病理和生理提供了一種有用的工具。 第二部分，肺血減少肺動(dòng)脈低壓時(shí)肺組織的病理形態(tài)觀察和分析 [目的]利用我們己建立的紫紺犁肺血少動(dòng)物模型，對(duì)肺血減少時(shí)未成熟肺小血管進(jìn)行病理形態(tài)觀察和形態(tài)半定量分析，研究肺血減少時(shí)未成熟肺小血管的發(fā)育特點(diǎn)。 [方法]健康幼豬16只，分為紫紺肺血減少組(D組，n=8)和對(duì)照組(C組，n=8)。首先利用第一部分描述的方法建立紫紺型肺血少先心病動(dòng)物模型。兩組動(dòng)物正常飼養(yǎng)2個(gè)月，麻醉和正中

5、開胸，按照動(dòng)物活檢取材步驟，分別取雙側(cè)上、中、下肺葉組織各一塊，4％的多聚甲醛充分固定后制片，行H-E和彈性蛋白+VanGieson染色。光鏡和透射電鏡觀察兩組動(dòng)物肺小血管和肺實(shí)質(zhì)的病理形態(tài)特征：利用顯微鏡-微機(jī)圖像處理系統(tǒng)，形態(tài)半定量測(cè)量分析肺小動(dòng)脈平均中膜厚度(MT)及中膜厚度百分比(MT％)、平均中膜面積(MS)及中膜面積百分比(MS％)；計(jì)數(shù)單位面積肺小動(dòng)脈數(shù)目(APSC)和單位面積肺泡數(shù)量(MAN)；計(jì)算同一張切片所有泡內(nèi)肺動(dòng)

6、脈(IAPA)中肌型動(dòng)脈(CMA)、部分肌型動(dòng)脈(PMA)和無肌型動(dòng)脈(NMA)的比例。 [結(jié)果]對(duì)照組(C組)8只均存活；肺血減少組(D組)存活6只，D組成功建立紫紺犁肺血少先心病動(dòng)物模型。同對(duì)照C組動(dòng)物相比，光鏡觀察下D組肺小動(dòng)脈管腔普遍擴(kuò)大，形態(tài)不規(guī)則，管壁厚薄不均，部分彈力纖維層中斷、缺失，肺小動(dòng)脈中層退化和發(fā)育不良，部分肌型動(dòng)脈和無肌型動(dòng)脈的比例較對(duì)照組高，而肌型動(dòng)脈的比例卻相對(duì)較低(P＜0.001)。D組肺小動(dòng)脈MT

7、絕對(duì)值、MT％及MS、MS％均顯著小于C組(均為P＜0.001)。D組單位面積肺小動(dòng)脈數(shù)(APSC)較C組少(P＜0.01)，而肺泡數(shù)與C組無顯著差異(P＞0.05)。電鏡觀察顯示肺血減少組肺小血管內(nèi)皮細(xì)胞胞質(zhì)腫脹，基底膜變?。簭椓w維排列不整齊，有的區(qū)域萎縮變薄或中斷；血管中層平滑肌輕度萎縮；細(xì)胞器減少，線粒體空泡化；部分肺泡Ⅱ犁上皮細(xì)胞增生明顯，板層體豐富。 [結(jié)論]對(duì)實(shí)驗(yàn)性紫紺型肺血少動(dòng)物模型的肺組織進(jìn)行病理形態(tài)觀察和分析

8、發(fā)現(xiàn)，肺血流較正常減少和肺動(dòng)脈低壓時(shí)肺小血管發(fā)育呈現(xiàn)明顯不良或退化，同時(shí)伴有外局肺小動(dòng)脈數(shù)量減少，但是對(duì)肺泡的形態(tài)發(fā)育和數(shù)量影響不大。形態(tài)結(jié)構(gòu)異常影響器官的正常功能，說明保持正常的肺血流或盡早改善肺血少狀態(tài)是促進(jìn)外周肺血管正常發(fā)育和改善全身狀況的關(guān)鍵。 第三部分，肺血少肺動(dòng)脈低壓時(shí)肺組織形態(tài)變化的生物學(xué)基礎(chǔ) [目的]紫紺型肺血少先心病動(dòng)物模型的肺血管和肺組織形態(tài)結(jié)構(gòu)與正常不同，即發(fā)生了細(xì)胞外基質(zhì)重塑。通過測(cè)量肺細(xì)胞外基質(zhì)

9、中部分結(jié)構(gòu)性蛋白和細(xì)胞因子的變化，分析肺血減少時(shí)肺細(xì)胞外基質(zhì)重塑和形態(tài)結(jié)構(gòu)變化的生物學(xué)基礎(chǔ)。 [方法]健康幼豬16只，分為紫紺肺血減少組(D組，n=8)和對(duì)照組(C組，n=8)。首先建立紫紺型肺血少先心病動(dòng)物模型。兩組動(dòng)物正常飼養(yǎng)2個(gè)月，麻醉和正中開胸，均取雙側(cè)肺組織，液氮冷凍保存。采用酶聯(lián)免疫反應(yīng)方法(Elisa)，測(cè)量兩組肺組織中的基質(zhì)金屬蛋白酶(MMP-2、MMP-9)及基質(zhì)金屬蛋白酶抑制劑(TIMP-1)，肺組織Ⅰ犁和Ⅲ

10、型膠原纖維(CoⅠ和CoⅢ)和肺血管內(nèi)皮細(xì)胞生長因子(VEGF)含量的變化。 [結(jié)果]對(duì)照組(C組)8只均存活；肺血減少組(D組)存活6只，成功建立紫紺型肺血少先心病動(dòng)物模型。酶聯(lián)免疫吸附反應(yīng)(Elisa)測(cè)量D組和C組肺組織中基質(zhì)金屬蛋白酶MMP-2的含量分別為56.6±20.3ng/ml和77.6±20.7ng/ml，二者有顯著性差異(P＜0.01)，D組和C組肺組織中基質(zhì)金屬蛋白酶MMP-9的含量分別為4.7±1.0ng/

11、ml和5.8±1.0ng/ml，二者有顯著性差異(P＜0.01)；基質(zhì)金屬蛋白酶抑制劑(TIMP-1)在D組和C組的含量分別為14.5±3.4ng/ml和20.2±3.8ng/ml，二者有顯著性差異(P＜0.001)。D組和C組肺組織Ⅰ型(CoⅠ)膠原纖維含量分別為814.6±2006.8ng/ml和3122.1±2865.1ng/ml，二者有顯著性差異(P＜0.01)，D組和C組肺血管Ⅲ型(CoⅢ)膠原纖維含量分別為12.7±4.7n

12、g/ml和8.2±4.2ng/ml，二者有顯著性差別(P＜0.01)。肺血管內(nèi)皮細(xì)胞生長因子(VEGF)在D組和C組的含量分別為13.6±3.0ng/ml和18.8±3.5ng/ml，二者有顯著性差異(P＜0.001)。 [結(jié)論]紫紺犁肺血少型先心病動(dòng)物肺細(xì)胞外基質(zhì)發(fā)生構(gòu)形重建，肺小血管發(fā)育不良或退化。同多流量型肺動(dòng)脈高壓的機(jī)制相似，肺血減少時(shí)肺內(nèi)環(huán)境改變啟動(dòng)各種調(diào)控因素，引起細(xì)胞外基質(zhì)中結(jié)構(gòu)性蛋白和細(xì)胞因子等成分變化是基質(zhì)重顰