三种血管活性物质对大鼠肺动脉收缩功能的影响及其相互作用的研究
作者：冉丕鑫 陈颜芳 陈顺存 钟南山
单位：冉丕鑫(510120 广州医学院 广州呼吸疾病研究所)；陈顺存(510120 广州医学院 广州呼吸疾病研究所)；钟南山(510120 广州医学院 广州呼吸疾病研究所)；陈颜芳(广东省心血管病研究所)
关键词：
中华医学杂志000723 近年的研究表明，内皮素(ET-1)、血小板生长因子(PDGF)、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)等在肺血管结构重建(PVR)中扮演重要角色，由于这些物质同时具有较强的血管活性，故它们在缺氧性肺动脉高压(HPH)发病中的作用受到广泛重视[1]。本实验比较了ET-1、PDGF及bFGF的肺血管活性强度，同时观察它们之间的互相影响，旨在进一步阐述它们在缺氧性肺血管收缩反应(HPV)及HPH中的作用。
一、材料与方法
, http://www.100md.com
实验用300～350 g雄性SD大鼠(中山医科大学动物中心提供)按文献报道方法制备实验标本[2]准备实验。
1.ET-1，bFGF和PDGF对肺血管环收缩功能的影响：血管环在800 mg张力(最佳静息张力)平衡1 h后，按累积法分别给予ET-1、bFGF或PDGF，先从阈浓度(ET-1：1×10-9 mol/L，bFGF：4×10-9 mol/L)开始，待出现收缩平台后，又给予另一既定剂量(ET-1：2×10-9 mol/L，6×10-9 mol/L，12×10-9 mol/L，18×10-9 mol/L，bFGF:12×10-9 mol/L，196×10-9 mol/L，392×10-9 mol/L，1 958×10-9 mol/L)，未出现收缩反应者，给药半小时后再给予下一剂量。记录各浓度时的血管张力。
, 百拇医药
2.bFGF和PDGF对ET-1的影响：将取自同一动脉的2个血管环配对装于两浴槽内，一个槽内加入一既定剂量的bFGF(12×10-9 mol/L)或PDGF(2×10-9 mol/L)，对照浴槽内加等容量的生理盐水，30 min后于两浴槽内同时加入等量的ET-1(1×10-9 mol/L)，待出现收缩平台后，给予下一剂量ET-1(2、6、12、18×10-9 mol/L)，记录各浓度时的血管张力变化。
3.ET-1对bFGF作用的影响：基本步骤同上，即先以较低浓度ET-1(2×10-9 mol/L)预处理血管环30 min，再加入既定浓度的bFGF(4、12、196、392、1 958×10-9 mol/L)，记录张力变化。
4.统计学处理：实验数据以平均数±标准差(
±s)表示，组间以t检验进行比较分析。
, 百拇医药
二、结果
1.ET-1、bFGF和PDGF对肺血管环的收缩作用：ET-1与bFGF均能引起SD大鼠肺血管环产生浓度依赖性收缩(表1)，在1～12×10-9 mol/L内ET-1所致血管张力迅速上升，由40 mg±6 mg升到347 mg±12 mg，当浓度高于12×10-9 mol/L后，收缩力上升速度减慢。bFGF引起的血管环收缩幅度较ET-1小，上升速度亦小于ET-1(表1)。ET-1与bFGF的EC50分别为8.236×10-9 mol/L和1.848×10-6 mol/L，在本实验条件下，PDGF未能引起肺血管收缩。
表1 ET-1与bFGF收缩大鼠离体肺动脉环强度(±s) ET-1
, 百拇医药
bFGF
浓度
(mol/L)
收缩强度
(mg)
浓度
(mol/L)
收缩强度
(mg)
1×10-9
40±6
4×10-9
, 百拇医药
13± 8
2×10-9
80±34
12×10-9
40±14
6×10-9
273±26
196×10-9
90±17
12×10-9
347±12
, 百拇医药
392×10-9
112±18
18×10-9
359±77
1 958×10-9
122±26
注：每组5只鼠
2.ET-1与bFGF的相互作用：标本平衡1 h后，加入较低浓度的ET-1或bFGF，对照组加入等容量生理盐水，孵育30 min，再向ET-1或bFGF孵育槽内分别依次加入既定浓度的bFGF或ET-1，发现先以ET-1或bFGF预处理后，肺血管环对相同浓度的bFGF或ET-1收缩反应明显增强(图1，2)。
, 百拇医药
图1 bFGF增强ET-1对肺血管的反应性
图2 ET-1对bFGF的血管收缩效应的影响
3.PDGF加强ET-1收缩肺血管的作用：在本身不引起肺血管环收缩的较低浓度PDGF孵育30 min后，ET-1收缩活性明显增加(图3)。
图3 PDGF加强ET-1对肺血管环的收缩反应
三、讨论
ET-1具有强大的肺血管活性。有实验显示，急慢性缺氧时，肺内ET-1的表达水平明显增加，内皮细胞对低氧刺激所致的ET-1表达的最短反应时限为1 h[3]，因此，ET-1除直接参与PVR外，还可能是引起HPV的重要因素之一。ET-1的强大缩血管活性可能会使肺动脉持续收缩，肺动脉压增高，导致血管壁代偿性增厚，同时ET-1还能促进肺动脉平滑肌细胞分裂增殖，导致PVR[4]。
, 百拇医药
本实验还观察到，ET-1与bFGF在致肺血管环收缩方面能互为正向影响，而bFGF是一种血管生成性和多相性的细胞生长因子，推测bFGF与ET-1可能参与了HPH发病的整个过程。 PDGF不仅是一种强大的致分裂原，而且具有收缩血管平滑肌的活性。有实验发现，在单位浓度内其收缩大鼠主动脉的作用较血管紧张素Ⅱ更强。在本实验条件下虽然未见到PDGF对大鼠肺动脉的收缩作用，但它能明显增强ET-1的收缩血管效应。有研究显示，在猪肺动脉内皮细胞低氧培养1～2 d时，PDGF-B链表达即明显增加，我们以前的实验也见到缺氧3 d时，大鼠肺内PDGF-B表达增加，这种改变一直持续到缺氧第21天[5，6]。因此，PDGF在HPV与PVR中的作用也不容忽视。关于ET-1、bFGF与PDGF互相影响的机理尚有待进一步研究。
基金项目：广州市计委资助项目
参考文献
1，冉丕鑫，钟南山.生长因子、癌基因与低氧性肺动脉高压.基础医学与临床，1996，16：1-5.
, http://www.100md.com
2，冉丕鑫，段生福.表皮生长因子致大鼠肺动脉环收缩.中国病理生理杂志，1994，10：173.
3，Mentzrt SJ, Reilly JJ, De Camp M, et al. Potential mechanism of vasomotor dysregulation after lung transplantation for primary pulmonary hypertension. J Heart Lung Transplant. 1995,14：387-393.
4，Giaid A, Yanagisawa M, Langleben D, et al. Expression of endothelin-1 in the lungs of patients with pulmonary hypertension. N Engl J Med, 1993, 328：1732-1739.
5，Katayose D, Ohe M, Yamauchi K, et al. Increased expression of PDGF A-and B-chin genes in rat lungs with hypoxic pulmonary hypertension. Am J Physiol, 1993,264(2 pt1) L100-106.
6，杜志强，冉丕鑫，钟南山.缺氧对大鼠肺组织血管sis原癌基因和PDGF-BB蛋白表达的影响，中国组织化学与细胞化学杂志，1998，7：35-38.
收稿日期：2000-02-29, 百拇医药
单位：冉丕鑫(510120 广州医学院 广州呼吸疾病研究所)；陈顺存(510120 广州医学院 广州呼吸疾病研究所)；钟南山(510120 广州医学院 广州呼吸疾病研究所)；陈颜芳(广东省心血管病研究所)
关键词：
中华医学杂志000723 近年的研究表明，内皮素(ET-1)、血小板生长因子(PDGF)、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)等在肺血管结构重建(PVR)中扮演重要角色，由于这些物质同时具有较强的血管活性，故它们在缺氧性肺动脉高压(HPH)发病中的作用受到广泛重视[1]。本实验比较了ET-1、PDGF及bFGF的肺血管活性强度，同时观察它们之间的互相影响，旨在进一步阐述它们在缺氧性肺血管收缩反应(HPV)及HPH中的作用。
一、材料与方法
, http://www.100md.com
实验用300～350 g雄性SD大鼠(中山医科大学动物中心提供)按文献报道方法制备实验标本[2]准备实验。
1.ET-1，bFGF和PDGF对肺血管环收缩功能的影响：血管环在800 mg张力(最佳静息张力)平衡1 h后，按累积法分别给予ET-1、bFGF或PDGF，先从阈浓度(ET-1：1×10-9 mol/L，bFGF：4×10-9 mol/L)开始，待出现收缩平台后，又给予另一既定剂量(ET-1：2×10-9 mol/L，6×10-9 mol/L，12×10-9 mol/L，18×10-9 mol/L，bFGF:12×10-9 mol/L，196×10-9 mol/L，392×10-9 mol/L，1 958×10-9 mol/L)，未出现收缩反应者，给药半小时后再给予下一剂量。记录各浓度时的血管张力。
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2.bFGF和PDGF对ET-1的影响：将取自同一动脉的2个血管环配对装于两浴槽内，一个槽内加入一既定剂量的bFGF(12×10-9 mol/L)或PDGF(2×10-9 mol/L)，对照浴槽内加等容量的生理盐水，30 min后于两浴槽内同时加入等量的ET-1(1×10-9 mol/L)，待出现收缩平台后，给予下一剂量ET-1(2、6、12、18×10-9 mol/L)，记录各浓度时的血管张力变化。
3.ET-1对bFGF作用的影响：基本步骤同上，即先以较低浓度ET-1(2×10-9 mol/L)预处理血管环30 min，再加入既定浓度的bFGF(4、12、196、392、1 958×10-9 mol/L)，记录张力变化。
4.统计学处理：实验数据以平均数±标准差(
±s)表示，组间以t检验进行比较分析。, 百拇医药
二、结果
1.ET-1、bFGF和PDGF对肺血管环的收缩作用：ET-1与bFGF均能引起SD大鼠肺血管环产生浓度依赖性收缩(表1)，在1～12×10-9 mol/L内ET-1所致血管张力迅速上升，由40 mg±6 mg升到347 mg±12 mg，当浓度高于12×10-9 mol/L后，收缩力上升速度减慢。bFGF引起的血管环收缩幅度较ET-1小，上升速度亦小于ET-1(表1)。ET-1与bFGF的EC50分别为8.236×10-9 mol/L和1.848×10-6 mol/L，在本实验条件下，PDGF未能引起肺血管收缩。
表1 ET-1与bFGF收缩大鼠离体肺动脉环强度(
±s) ET-1, 百拇医药
bFGF
浓度
(mol/L)
收缩强度
(mg)
浓度
(mol/L)
收缩强度
(mg)
1×10-9
40±6
4×10-9
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13± 8
2×10-9
80±34
12×10-9
40±14
6×10-9
273±26
196×10-9
90±17
12×10-9
347±12
, 百拇医药
392×10-9
112±18
18×10-9
359±77
1 958×10-9
122±26
注：每组5只鼠
2.ET-1与bFGF的相互作用：标本平衡1 h后，加入较低浓度的ET-1或bFGF，对照组加入等容量生理盐水，孵育30 min，再向ET-1或bFGF孵育槽内分别依次加入既定浓度的bFGF或ET-1，发现先以ET-1或bFGF预处理后，肺血管环对相同浓度的bFGF或ET-1收缩反应明显增强(图1，2)。
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图1 bFGF增强ET-1对肺血管的反应性
图2 ET-1对bFGF的血管收缩效应的影响
3.PDGF加强ET-1收缩肺血管的作用：在本身不引起肺血管环收缩的较低浓度PDGF孵育30 min后，ET-1收缩活性明显增加(图3)。
图3 PDGF加强ET-1对肺血管环的收缩反应
三、讨论
ET-1具有强大的肺血管活性。有实验显示，急慢性缺氧时，肺内ET-1的表达水平明显增加，内皮细胞对低氧刺激所致的ET-1表达的最短反应时限为1 h[3]，因此，ET-1除直接参与PVR外，还可能是引起HPV的重要因素之一。ET-1的强大缩血管活性可能会使肺动脉持续收缩，肺动脉压增高，导致血管壁代偿性增厚，同时ET-1还能促进肺动脉平滑肌细胞分裂增殖，导致PVR[4]。
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本实验还观察到，ET-1与bFGF在致肺血管环收缩方面能互为正向影响，而bFGF是一种血管生成性和多相性的细胞生长因子，推测bFGF与ET-1可能参与了HPH发病的整个过程。 PDGF不仅是一种强大的致分裂原，而且具有收缩血管平滑肌的活性。有实验发现，在单位浓度内其收缩大鼠主动脉的作用较血管紧张素Ⅱ更强。在本实验条件下虽然未见到PDGF对大鼠肺动脉的收缩作用，但它能明显增强ET-1的收缩血管效应。有研究显示，在猪肺动脉内皮细胞低氧培养1～2 d时，PDGF-B链表达即明显增加，我们以前的实验也见到缺氧3 d时，大鼠肺内PDGF-B表达增加，这种改变一直持续到缺氧第21天[5，6]。因此，PDGF在HPV与PVR中的作用也不容忽视。关于ET-1、bFGF与PDGF互相影响的机理尚有待进一步研究。
基金项目：广州市计委资助项目
参考文献
1，冉丕鑫，钟南山.生长因子、癌基因与低氧性肺动脉高压.基础医学与临床，1996，16：1-5.
, http://www.100md.com
2，冉丕鑫，段生福.表皮生长因子致大鼠肺动脉环收缩.中国病理生理杂志，1994，10：173.
3，Mentzrt SJ, Reilly JJ, De Camp M, et al. Potential mechanism of vasomotor dysregulation after lung transplantation for primary pulmonary hypertension. J Heart Lung Transplant. 1995,14：387-393.
4，Giaid A, Yanagisawa M, Langleben D, et al. Expression of endothelin-1 in the lungs of patients with pulmonary hypertension. N Engl J Med, 1993, 328：1732-1739.
5，Katayose D, Ohe M, Yamauchi K, et al. Increased expression of PDGF A-and B-chin genes in rat lungs with hypoxic pulmonary hypertension. Am J Physiol, 1993,264(2 pt1) L100-106.
6，杜志强，冉丕鑫，钟南山.缺氧对大鼠肺组织血管sis原癌基因和PDGF-BB蛋白表达的影响，中国组织化学与细胞化学杂志，1998，7：35-38.
收稿日期：2000-02-29, 百拇医药