摘要目的：探讨一氧化氮（NO）在低氧性肺动脉高压形成中的作用。方法：参与实验全过程的Wistar大鼠共12只（6个对子）。以右心导管法测定肺动脉压力，以分光光度法间接测定血浆NO含量，并对大鼠肺组织标本进行显微结构观测和超微结构观察。结果：低氧组大鼠肺动脉平均压明显高于对照组［（2.75±0.30） kPa vs（2.06±0.14） kPa，P＜0.05］，其血浆NO间接含量明显低于对照组［（3.5±1.2） μmol·L^－1 vs（4.8±0.4） μmol·L^－1，P＜0.05］。光镜下，低氧组大鼠肺小血管肌化程度明显增强，肺中、小肌型动脉相对中膜厚度（RMT）和相对中膜面积（RMA）明显增加［肺中等肌型动脉RMT:（9.94±0.30)% vs （7.70±0.41）%;肺中等肌型动脉RMA:(18.87±0.54)% vs （14.76±0.75）%; 肺小肌型动脉RMT:(15.15±0.21)% vs（10.12±0.60）%;肺小肌型动脉RMA:［(27.99±0.88)% vs （19.23±1.05）%, P均＜0.01］。电镜下，肺中、小肌型动脉内皮细胞增生、肥厚、肿胀，平滑肌细胞增生、肥厚，并由收缩表型向合成表型转化。结论：低氧后NO水平的降低可能参与了低氧性肺血管结构重建及低氧性肺动脉高压的形成。

中国图书资料分类法分类号R563-332

The changes in pulmonary vascular structure and plasma levelof

nitric oxide in hypoxic pulmonary hypertensive rats

QI Jian-Guang^#, DU Jun-Bao, JIA Jian-Feng, ZHAO Bin, ZHANG Qian-Jin, LI Wan-Zhen

(#Department of Pediatrics, the First Hospital, Beijing Medical University, Beijing100034)

ABSTRACTObjective: To explore the possible role of nitric oxide (NO) in the development of hypoxic pulmonary hypertension.Methods: A total of 12 Wistar rats (6 pairs ) were involved in the whole process of the experiment. Pulmonary artery pressure of each rat was evaluated by using a right cardiac catheterization procedure. Plasma concentration of NO was measured indirecthy via spectrophotometry. Changes in pulmonary vascular structure were measured and the ultrastructural changes in intrapulmonary muscularized arteries were observed.Results: Pulmonary artery mean pressure was significantly increased in rats exposed to two-week hypoxia ［（2.75±0.30） kPa vs（2.06±0.14） kPa，P＜0.05］. Meanwhile, indirect plasma NO concentration was markedly decreased in comparison with controls［（3.5±1.2） μmol·L^－1 vs（4.8±0.4） μmol·L^－1，P＜0.05］. Relative medial thickness (RMT) and relative medial area （RMA) of pulmonary arteries and the percentage of muscularized arteries of small pulmonary vessels were obviously increased in hypoxic rats as compared with those of normal controls ［RMT of median pulmonary arteries: （9.94±0.30）% vs （7.70±0.41）%; RMA of median pulmonary arteries: (18.87±0.54)% vs （14.76±0.75）%; RMT of small pulmonary arteries: （15.15±0.21）% vs （10.12±0.60)%; RMA of small pulmonary arteries: (27.99±0.88)% vs （19.23±1.05）%, P＜0.01, respectively］. Ultrastructural changes, such as hyperplasia, hypertrophy and swelling of endothelial cells and hyperplasia, hypertrophy and the increased number of synthetic phenotype of smooth muscle cells, were found in intrapulmonary muscularized arteries of hypoxic rats.Conclusion: The down-regulation of NO due to hypoxia is probably involved in the development of hypoxic pulmonary vascular structural remodeling and even hypoxic pulmonary hypertension.

MeSHNitric oxide/bloodPulmonary artery/ultrastructAnoxiaHypertension, pulmonary

低氧性肺动脉高压是临床众多心、肺疾病发生、发展过程中重要的病理生理环节，其形成机制尚不完全清楚^［1］。低氧性肺血管结构重建是慢性低氧性肺动脉高压的重要病理基础，近年来受到越来越多的重视，其主要特征是肺动脉平滑肌细胞增生、肥厚，中膜增厚，外周小血管机化，以及细胞外基质的增多^［2］。一氧化氮（nitric oxide, NO）是近年来发现的一种新型细胞信使分子，具有抑制平滑肌细胞增殖的作用^［3，4］。但NO在低氧性肺血管重建形成中的作用尚未完全阐明^［5，6］，因此我们通过对慢性低氧性肺动脉高压大鼠进行显微和超微结构分析，结合血浆NO的间接含量测定，探讨NO在低氧性肺血管结构重建中的作用，进一步认识低氧性肺动脉高压形成的机制。

1材料与方法

1.1动物分组及低氧方法

雄性Wistar大鼠（北京医科大学实验动物中心提供）共14只，体重210～300 g，将窝别相同、体重接近的每2只大鼠配成1个对子，共7个对子，并将每个对子的动物随机分配到低氧组和对照组。将低氧组大鼠置于常压低氧舱（中国医学科学院基础医学研究所）内，控制舱内氧浓度在(10.0±0.5)%(体积分数)。舱内放置钠石灰吸收CO₂，以无水CaCl₂吸收水蒸气。每天连续低氧6 h，共低氧两周。对照组大鼠除吸入空气外，其他饲养条件与低氧大鼠相同。低氧组大鼠于低氧过程中有一只死亡，故将此对子剔除。因此共有6个对子完成整个实验。

1.2大鼠肺动脉压力的测定

大鼠饲养两周后，腹腔注射100 g·L^－1乌拉坦麻醉，固定于手术台上，采用右心导管法测定大鼠肺动脉压力。将聚乙烯导管从右颈外静脉插入右心室及肺动脉，导管的另一端经P50压力传感器与RM-6000型多导生理仪相连，描记肺动脉压力曲线，测定肺动脉平均压（pulmonary artery mean pressure, PAMP）。

1.3血浆NO间接含量测定

大鼠处死前，自颈总动脉取血2 ml，离心后吸取血浆0.1 ml，加9.3 mmol·L^－1硫酸锌0.6 ml及双氧水0.4 ml，加入1 mol·L^－1氢氧化钠0.1 ml后冰上孵育1 h。离心后取上清液0.6 ml加入双氧水及3 g·L^－1磺胺，与6 mmol·L^－1聚乙烯二胺盐酸盐反应1 h，以545 nm比色（LIV-365型紫外分光光度仪，日本），读光密度值，按标准曲线计算NO间接含量。

1.4肺组织标本的取材和制备

测定肺动脉压力后，打开胸腔，取大鼠一侧肺叶于液氮冷冻后，－70 ℃保存。从冰冻肺组织标本外周部位切取数个1 mm×1 mm×1 mm组织块，经戊二醛和四氧化锇双固定，系列丙酮脱水，Epon812包埋。半薄切片后定位，选取外径在15～150 μm之间的肺肌型动脉行超薄切片，醋酸双氧铀-枸橼酸铅双染色，100CX-Ⅱ透射电子显微镜（日本）观察。另一侧肺叶以3．3mol·L^－1甲醛缓冲液固定，梯度酒精顺序脱水，二甲苯透明后石蜡包埋，切片（厚5 μm），Weigert弹力纤维染色，Van Gieson复染。

1.5三型肺小血管百分比的测定

在40倍光镜下，观察并计数整个切片肺小血管（15 μm＜外径≤50 μm）中肌型动脉、部分肌型动脉及非肌型血管的数目，分别计算它们各占肺小血管总数的百分比。肌型动脉在光镜下具有完整的内、外两层弹力层；部分肌型动脉在光镜下具有完整的外弹力层，但内弹力层不完整；非肌型血管在光镜下仅有一层弹力层。

1.6肺中、小肌型动脉相对中膜厚度及面积的测定

应用Q550 LW图像处理与分析系统（德国）对整个切片中内弹力层清晰、形状较规则的肺中、小肌型动脉进行分析。运用Leica Qwin软件测量每个血管的如下指标：经过血管轴心的外弹力层之间的最长外径和最短外径，内弹力层长度，内弹力层包围的面积和外弹力层包围的面积。根据Barth等^［7］的方法计算不同切面角度及处于不同舒缩状态的血管之相对中膜厚度( relative medial thickness, RMT)及相对中膜面积（relative medial area, RMA)。每只大鼠测量5～10个肺中、小肌型动脉，分别测算肺中等肌型动脉（50 μm＜外径≤150μm）和肺小肌型动脉（15 μm＜外径≤50μm）RMT及RMA，并求其均值。

1.7统计学处理

采用配对t检验对完成整个实验过程的6个对子大鼠的实验数据之组间差异进行显著性检验。

2结果

2.1肺动脉压力

低氧组大鼠的PAMP显著高于对照组，差异有显著意义（t=2.82, P＜0.05，表1）。

表1两组大鼠PAMP、血浆NO间接含量

和肺动脉显微结构的变化

Table 1The changes in PAMP, indirect plasma NO concentration

and pulmonary vascular micromorphometric indices of rats