大鼠缺氧叠加三氯化铁肺动脉高压模型的建立
作者：彭文鸿 毛宝龄 邹霞英
单位：彭文鸿(总装备部306医院，北京 100101)；毛宝龄(第三军医大学呼吸病研究所，重庆 400037)；邹霞英(广州军区广州总医院，广东 510010)
关键词：缺氧症；高血压，肺性；三氯化铁；疾病模型，动物
军医进修学院学报000127 摘 要：目的：建立能反映缺氧及炎症导致的肺动脉高压模型。方法：常压间断缺氧叠加静脉注射0.6%三氯化铁(0.2 ml/100g 体重)。结果：发现缺氧叠加静注三氯化铁2周时有肺动脉压力的升高和右心室的肥厚，4周时肺动脉压力及右心室肥厚重于2周组，肺血管肌化加重，肺动脉内皮细胞脱落，肺间质有大量炎症细胞浸润。结论：本模型可较好反映肺动脉高压形成中炎症因素的作用。
中图号：R332 文献标识码：A
, 百拇医药
文章编号：1005-1139(2000)01-0079-80
Reproduction of pulmonary hypertension model in rat with hypoxia
and ferric chloride
PENG Wen-hong,(PLA 306th Hospital, Beijing 100101, China)
MAO Bao-ling,ZOU Xia-ying
Abstract：Objective：To establish the model of pulmonary hypertension in rat reflecting of inflammatory effects.Methods：Hypoxia of 10% oxygen concentration for 8 hours 1 day and intravenous injection of ferric chloride (0.6%,0.2 ml/100g BW) 2 times 1 week were given to the rats for 2, 4 weeks.Results：Raised PAPm and right venticular hypertrophy were found, severe pulmonary arterial vascularization, circulating endothelial cells peeling off and inflammatory cell infiltration in the lung tissue were observed after 2,4 weeks of hypoxia with intravenous injection of ferric chloride (0.6%).Conclusion：The model of pulmonary hypertension by hypoxia and intravenous injection of ferric chloride can be used to study the roles of inflammation playing in the pathogenesis of pulmonary hypertension.
, 百拇医药
Key words：anoxemia;hypertension,pulmonary;ferric chloride;disease model,animal▲
目前国内研究者多采用常压间断缺氧复制肺动脉高压PAH。本实验试图建立能反映缺氧及慢性炎症因素在肺动脉高压中作用的动物模型。
1 材料和方法
1.1 实验动物 雄性Wistar大鼠 50只，体重200～300g，随机分成5组，各10只：①正常对照组(A组)；②缺氧2周组(B组)；③缺氧叠加FeCl32周组(C组)；④缺氧4周组(D组)；⑤缺氧叠加FeCl3组(E组)。
1.2 缺氧叠加FeCl3静注复制肺动脉高压模型 单纯缺氧组参照薛氏方法[1]，将大鼠置于缺氧舱内，向舱内注入氮气，用CYS-1数字式测氧仪(上海学联仪表厂)测定舱内氧浓度，半小时内使氧浓度降至(10±0.5)%，舱内CO2和H2O用钠石灰和无水氯化钙吸收。每天缺氧8h，每周6d。缺氧叠加三氯化铁模型组除参照薛氏缺氧外，于每周的第3、6天缺氧后予温水擦洗尾部并常规消毒，经尾静脉缓慢注射0.6%FeCl3(0.2ml/100g体重)。
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1.3 检测的指标
1.3.1 血液动力学测定 按孙波法[2]测定。
1.3.2 右心室重量 测压后开胸取出心肺，将心房部分切掉，沿心室间隔边缘将右心室切下，分别称重右心室、左心室加室间隔重量，以及右室、左室+室间隔(R/L+S)重量比，右室重、体重比(R/BW)来反映右心室重量的变化，确定有无右心室肥厚。
1.3.3 动脉血气分析 杀死动物后，剖开腹腔，用肝素化注射器抽取腹主动脉血2ml进行血气测定。
1.3.4 心肺的病理变化 各组取6只大鼠右心室及右中叶肺组织块2mm×2mm，分别放入10%中性甲醛中固定，石蜡包埋切片。HE染色，光镜观察其变化。
1.3.5 统计学处理 数据以平均数±标准差(
±s)表示，进行t检验。
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2 结 果
2.1 血液动力学变化 缺氧及缺氧叠加FeCl3致肺动脉高压时右房压(RAP)、右室收缩压(RVPs)、肺动脉平均压(PAPm)显著升高(P<0.01)，叠加FeCl3组各值高于单纯缺氧组(P<0.01，表1)。
表1 血液动力学变化的变化(n＝10，±s，P/kPa) 分组
RAP
RVPs
PAPm
A
0.80±0.09
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3.43±0.29
2.15±0.17
B
1.29±0.19*
6.27±0.43*
3.56±0.25*
C
1.35±0.23*
7.13±0.55*△△
4.14±0.37*△△
, 百拇医药
D
1.63±0.08*
9.31±0.49*
4.97±0.25*
E
1.72±0.08*
10.67±0.55*△△
6.03±0.48*△△
*P<0.01，各组与A组比较；*△△P<0.01，C组与B组，E组与D组比较
, 百拇医药
2.2 右心室重量的变化 缺氧2周、4周后右室重量增加显著(P<0.01)，叠加FeCl3组与缺氧组差异有显著性意义(P<0.01，表2)。
表2 右心室重量变化(n＝10，±s) 分组
R/L+S(mg/mg)
R/BW(mg/g)
A
0.22±0.02
0.49±0.03
B
0.29±0.02*
, http://www.100md.com
0.70±0.02*
C
0.31±0.02*△△
0.74±0.03*△△
D
0.32±0.02*
0.73±0.03*
E
0.35±0.02*△△
0.79±0.02*△△
, http://www.100md.com
*P<0.01，各组与A组比较；*△P<0.01，C组与B组，E组与D组比较
2.3 动脉血气改变 缺氧2周、4周后pH下降，PaO2下降PaCO2上升(P<0.01)叠加FeCl3组PaO2较缺氧组显著下降(P<0.01)、PaCO2上升与缺氧组差异有显著性意义(P<0.05，表3)。表3 动脉血气的变化(n＝10，x±s) 分组
pH
PaO2(kPa)
PaCO2(kPa)
A
, 百拇医药 7.488±0.066
13.61±1.08
5.27±0.36
B
7.403±0.163*
10.75±1.06*
6.94±1.12*
C
7.156±0.283*△
9.18±1.65*△
8.55±1.67*△
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D
7.344±0.053*
10.32±1.10*
6.15±0.67*
E
7.214±0.252*△
8.42±1.22*△△
7.72±1.56*△
*P<0.01，各组与A组比较；*△△P<0.01，C组与B组，E组与D组比较
, 百拇医药
2.4 心肺病理变化 缺氧2周后右心室肥厚，肺动脉平滑肌增生肥厚，血管肌化增强，血管腔狭窄，4周时病变加重。缺氧叠加三氯化铁组除上述病变外，可见肺泡扩大、破裂、呈肺气肿改变，间质中有炎症细胞浸润。
3 讨 论
肺动脉高压模型复制方法较多，如静脉注射野百合碱(MCT)，气管内滴入博莱霉素、气栓造成肺动脉高压模型等在国内外均有研究，但仍以慢性缺氧性肺动脉高压模型应用较多。复制慢性常压间断缺氧性肺动脉高压常用两种方法：一是直接向放动物仓内注入混合气体，并监测舱内气体浓度变化情况；另一是采用氮气来降低舱内氧浓度，用氧测定仪测定氧分压并反馈调节，使浓度保持实验条件范围内，本实验采用后一种方法造成缺氧。通过减低FeCl3浓度，减少了FeCl3所致肺梗塞性死亡及其引起的尾部溃烂、脱落。
肺动脉高压模型确立的指标包括功能和形态学变化。其中最直接的是血液动力学变化测定肺动脉压力升高。本实验直接测定了RVP、PAPm等，R/BW，R/L+S反映右心室肥厚。结果表明，单纯缺氧及常压缺氧叠加静注FeCl32周后，有明显的肺动脉压力升高和右心室肥厚，且随缺氧时间延长而加重。
, 百拇医药
光镜下可见肺动脉平滑肌增生肥厚、肺泡扩大、破裂，间质有炎症细胞浸润。说明缺氧叠加FeCl3方法还能反映炎症因素的影响，静注FeCl3可引起肺动脉高压的可能机制是：①使血管反复剧烈痉挛导致血管肌层肥厚；②损伤血管内皮使内膜增生，使血管腔狭窄，阻力增大；③促进小血管及毛细血管内血栓形成，气体交换障碍使氧分压降低；④血液凝固性升高，血流阻力增大。李辉等研究均发现，20%FeCl3局部浸润导致动脉血栓形成，镜下发现血管内皮剥脱，内膜下组织暴露，内膜下及弹力纤维会变形，内皮对Ach血管反应降低[3，4]。
本实验证明缺氧叠加FeCl3组导致肺动脉压力升高及右心室肥厚改变均重，是能较好反映缺氧和炎症因素在肺动脉高压发病机制的大鼠动物模型。■
作者简介：彭文鸿，男，1964-12-20生，山东青岛人，汉族，1985年山东医科大学毕业，1996年第三军医大学博士毕业，解放军306医院副主任医师；发表论文20篇。电话：(010)66356729-2003
, 百拇医药
参考文献：
[1]薛全福，谢剑鸣，胡长贵等.常压缺氧性肺动脉高压模型的建立[J].中华结核和呼吸杂志，1989，12：350-352.
[2]孙 波，刘文利.右心导管测定大鼠肺动脉压力的实验方法[J].中国医学科学院学报，1984，6：465-467.
[3]Kuez KD, Main BW, Sandusky GE. Rat model of arterial thrombosis induced by ferric chloride [J]. Thromb Res, 1990,60:269-275.
[4]李 辉，张 越，杨 青等.内皮舒张因子对大鼠颈动脉血栓形成的影响[J].基础医学与临床，1994，14：33-35.
收稿日期：1999-06-08
改回日期：1999-08-29, 百拇医药
单位：彭文鸿(总装备部306医院，北京 100101)；毛宝龄(第三军医大学呼吸病研究所，重庆 400037)；邹霞英(广州军区广州总医院，广东 510010)
关键词：缺氧症；高血压，肺性；三氯化铁；疾病模型，动物
军医进修学院学报000127 摘 要：目的：建立能反映缺氧及炎症导致的肺动脉高压模型。方法：常压间断缺氧叠加静脉注射0.6%三氯化铁(0.2 ml/100g 体重)。结果：发现缺氧叠加静注三氯化铁2周时有肺动脉压力的升高和右心室的肥厚，4周时肺动脉压力及右心室肥厚重于2周组，肺血管肌化加重，肺动脉内皮细胞脱落，肺间质有大量炎症细胞浸润。结论：本模型可较好反映肺动脉高压形成中炎症因素的作用。
中图号：R332 文献标识码：A
, 百拇医药
文章编号：1005-1139(2000)01-0079-80
Reproduction of pulmonary hypertension model in rat with hypoxia
and ferric chloride
PENG Wen-hong,(PLA 306th Hospital, Beijing 100101, China)
MAO Bao-ling,ZOU Xia-ying
Abstract：Objective：To establish the model of pulmonary hypertension in rat reflecting of inflammatory effects.Methods：Hypoxia of 10% oxygen concentration for 8 hours 1 day and intravenous injection of ferric chloride (0.6%,0.2 ml/100g BW) 2 times 1 week were given to the rats for 2, 4 weeks.Results：Raised PAPm and right venticular hypertrophy were found, severe pulmonary arterial vascularization, circulating endothelial cells peeling off and inflammatory cell infiltration in the lung tissue were observed after 2,4 weeks of hypoxia with intravenous injection of ferric chloride (0.6%).Conclusion：The model of pulmonary hypertension by hypoxia and intravenous injection of ferric chloride can be used to study the roles of inflammation playing in the pathogenesis of pulmonary hypertension.
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Key words：anoxemia;hypertension,pulmonary;ferric chloride;disease model,animal▲
目前国内研究者多采用常压间断缺氧复制肺动脉高压PAH。本实验试图建立能反映缺氧及慢性炎症因素在肺动脉高压中作用的动物模型。
1 材料和方法
1.1 实验动物 雄性Wistar大鼠 50只，体重200～300g，随机分成5组，各10只：①正常对照组(A组)；②缺氧2周组(B组)；③缺氧叠加FeCl32周组(C组)；④缺氧4周组(D组)；⑤缺氧叠加FeCl3组(E组)。
1.2 缺氧叠加FeCl3静注复制肺动脉高压模型 单纯缺氧组参照薛氏方法[1]，将大鼠置于缺氧舱内，向舱内注入氮气，用CYS-1数字式测氧仪(上海学联仪表厂)测定舱内氧浓度，半小时内使氧浓度降至(10±0.5)%，舱内CO2和H2O用钠石灰和无水氯化钙吸收。每天缺氧8h，每周6d。缺氧叠加三氯化铁模型组除参照薛氏缺氧外，于每周的第3、6天缺氧后予温水擦洗尾部并常规消毒，经尾静脉缓慢注射0.6%FeCl3(0.2ml/100g体重)。
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1.3 检测的指标
1.3.1 血液动力学测定 按孙波法[2]测定。
1.3.2 右心室重量 测压后开胸取出心肺，将心房部分切掉，沿心室间隔边缘将右心室切下，分别称重右心室、左心室加室间隔重量，以及右室、左室+室间隔(R/L+S)重量比，右室重、体重比(R/BW)来反映右心室重量的变化，确定有无右心室肥厚。
1.3.3 动脉血气分析 杀死动物后，剖开腹腔，用肝素化注射器抽取腹主动脉血2ml进行血气测定。
1.3.4 心肺的病理变化 各组取6只大鼠右心室及右中叶肺组织块2mm×2mm，分别放入10%中性甲醛中固定，石蜡包埋切片。HE染色，光镜观察其变化。
1.3.5 统计学处理 数据以平均数±标准差(
±s)表示，进行t检验。, http://www.100md.com
2 结 果
2.1 血液动力学变化 缺氧及缺氧叠加FeCl3致肺动脉高压时右房压(RAP)、右室收缩压(RVPs)、肺动脉平均压(PAPm)显著升高(P<0.01)，叠加FeCl3组各值高于单纯缺氧组(P<0.01，表1)。
表1 血液动力学变化的变化(n＝10，
±s，P/kPa) 分组RAP
RVPs
PAPm
A
0.80±0.09
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3.43±0.29
2.15±0.17
B
1.29±0.19*
6.27±0.43*
3.56±0.25*
C
1.35±0.23*
7.13±0.55*△△
4.14±0.37*△△
, 百拇医药
D
1.63±0.08*
9.31±0.49*
4.97±0.25*
E
1.72±0.08*
10.67±0.55*△△
6.03±0.48*△△
*P<0.01，各组与A组比较；*△△P<0.01，C组与B组，E组与D组比较
, 百拇医药
2.2 右心室重量的变化 缺氧2周、4周后右室重量增加显著(P<0.01)，叠加FeCl3组与缺氧组差异有显著性意义(P<0.01，表2)。
表2 右心室重量变化(n＝10，
±s) 分组R/L+S(mg/mg)
R/BW(mg/g)
A
0.22±0.02
0.49±0.03
B
0.29±0.02*
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0.70±0.02*
C
0.31±0.02*△△
0.74±0.03*△△
D
0.32±0.02*
0.73±0.03*
E
0.35±0.02*△△
0.79±0.02*△△
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*P<0.01，各组与A组比较；*△P<0.01，C组与B组，E组与D组比较
2.3 动脉血气改变 缺氧2周、4周后pH下降，PaO2下降PaCO2上升(P<0.01)叠加FeCl3组PaO2较缺氧组显著下降(P<0.01)、PaCO2上升与缺氧组差异有显著性意义(P<0.05，表3)。表3 动脉血气的变化(n＝10，x±s) 分组
pH
PaO2(kPa)
PaCO2(kPa)
A
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13.61±1.08
5.27±0.36
B
7.403±0.163*
10.75±1.06*
6.94±1.12*
C
7.156±0.283*△
9.18±1.65*△
8.55±1.67*△
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D
7.344±0.053*
10.32±1.10*
6.15±0.67*
E
7.214±0.252*△
8.42±1.22*△△
7.72±1.56*△
*P<0.01，各组与A组比较；*△△P<0.01，C组与B组，E组与D组比较
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2.4 心肺病理变化 缺氧2周后右心室肥厚，肺动脉平滑肌增生肥厚，血管肌化增强，血管腔狭窄，4周时病变加重。缺氧叠加三氯化铁组除上述病变外，可见肺泡扩大、破裂、呈肺气肿改变，间质中有炎症细胞浸润。
3 讨 论
肺动脉高压模型复制方法较多，如静脉注射野百合碱(MCT)，气管内滴入博莱霉素、气栓造成肺动脉高压模型等在国内外均有研究，但仍以慢性缺氧性肺动脉高压模型应用较多。复制慢性常压间断缺氧性肺动脉高压常用两种方法：一是直接向放动物仓内注入混合气体，并监测舱内气体浓度变化情况；另一是采用氮气来降低舱内氧浓度，用氧测定仪测定氧分压并反馈调节，使浓度保持实验条件范围内，本实验采用后一种方法造成缺氧。通过减低FeCl3浓度，减少了FeCl3所致肺梗塞性死亡及其引起的尾部溃烂、脱落。
肺动脉高压模型确立的指标包括功能和形态学变化。其中最直接的是血液动力学变化测定肺动脉压力升高。本实验直接测定了RVP、PAPm等，R/BW，R/L+S反映右心室肥厚。结果表明，单纯缺氧及常压缺氧叠加静注FeCl32周后，有明显的肺动脉压力升高和右心室肥厚，且随缺氧时间延长而加重。
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光镜下可见肺动脉平滑肌增生肥厚、肺泡扩大、破裂，间质有炎症细胞浸润。说明缺氧叠加FeCl3方法还能反映炎症因素的影响，静注FeCl3可引起肺动脉高压的可能机制是：①使血管反复剧烈痉挛导致血管肌层肥厚；②损伤血管内皮使内膜增生，使血管腔狭窄，阻力增大；③促进小血管及毛细血管内血栓形成，气体交换障碍使氧分压降低；④血液凝固性升高，血流阻力增大。李辉等研究均发现，20%FeCl3局部浸润导致动脉血栓形成，镜下发现血管内皮剥脱，内膜下组织暴露，内膜下及弹力纤维会变形，内皮对Ach血管反应降低[3，4]。
本实验证明缺氧叠加FeCl3组导致肺动脉压力升高及右心室肥厚改变均重，是能较好反映缺氧和炎症因素在肺动脉高压发病机制的大鼠动物模型。■
作者简介：彭文鸿，男，1964-12-20生，山东青岛人，汉族，1985年山东医科大学毕业，1996年第三军医大学博士毕业，解放军306医院副主任医师；发表论文20篇。电话：(010)66356729-2003
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参考文献：
[1]薛全福，谢剑鸣，胡长贵等.常压缺氧性肺动脉高压模型的建立[J].中华结核和呼吸杂志，1989，12：350-352.
[2]孙 波，刘文利.右心导管测定大鼠肺动脉压力的实验方法[J].中国医学科学院学报，1984，6：465-467.
[3]Kuez KD, Main BW, Sandusky GE. Rat model of arterial thrombosis induced by ferric chloride [J]. Thromb Res, 1990,60:269-275.
[4]李 辉，张 越，杨 青等.内皮舒张因子对大鼠颈动脉血栓形成的影响[J].基础医学与临床，1994，14：33-35.
收稿日期：1999-06-08
改回日期：1999-08-29, 百拇医药