七氟烷对肺动脉高压大鼠肺动脉压和右室功能影响的机理研究

Pulmonary hypertension is a commom cardiavascular disease with life-threatening condition. Pulmonary hypertention and associated right ventricular failure represent tremendous challenges for perioperative management.In this study,we examine proper inhalation concentration of volatile anesthetic sevoflurane for pulmonary hypertention rat.In the presence of hemodynamics and RV function are better preserved, we investigate the role of iNOS/sGC signal pathway in action of sevoflurane on rat with pulmonary hypertention by inhibiting iNOS and sGC expression and increasing sGC expression. We also investigate mitochondrial biotransformation enzymes modulated by sevoflurane on pulmonary hypertention rat via sGC signaling by microarray analysis,real-time PCR and immuno-blotting. Mitochondria respiration function and energy metabolism are observed by fluorescent double labeling, confocal laser scanning microscope,high efficiency liquid chromatography, and chemiluminescence immunoassay and so on. Our study will demonstrate the molecular mechanism and effect of sevoflurane on pulmonary artery pressure and RV function in pulmonary hypertention rat, and provide scientific evidence for clinic therapy.

肺动脉高压是临床常见心血管疾患，围术期死亡率高，肺动脉高压合并右心衰竭是围术期治疗非常棘手的难题。本研究拟探讨吸入麻醉药七氟烷不同吸入浓度对肺动脉高压大鼠的肺动脉压和右心功能的影响。在获得理想的血液动力学和右心功能参数的基础上，通过抑制iNOS、sGC和上调sGC表达,研究iNOS/sGC信号途径在七氟烷对肺动脉高压作用的机制。通过基因芯片、实时荧光PCR和免疫印迹技术进一步探讨七氟烷通过sGC对肺高压大鼠线粒体生物转化酶的影响。并采用荧光双标激光共聚焦显微镜观察线粒体空间分布、高效液相色谱检测ATP及分解产物、葡萄糖氧化酶法检测葡萄糖消耗量以及化学发光法检测超氧阴离子浓度，观察七氟烷通过sGC对肺动脉高压大鼠的线粒体功能和能量代谢的影响。我们拟通过以上研究探索七氟烷对肺动脉高压大鼠的肺动脉压和右心功能影响的分子机制，为围术期合理使用麻醉药、有效治疗肺动脉高压提供理论依据。

肺动脉高压是严重威胁人类健康的心血管疾病。围术期肺动脉高压患者死亡率较高，重度肺高压患者死亡率可达50%以上。七氟烷是常用新型吸入麻醉药，对肺动脉高压患者右心功能和肺动脉压的影响有待研究，以促进其在肺高压患者围术期合理应用。本项目基于此目的建立大鼠和小鼠肺高压模型，探讨七氟烷对肺高压模型心功能和肺动脉压影响和调控的分子机制。研究内容：（1）建立野百合碱诱导的大鼠肺高压和右心肥厚模型，建立大鼠右心肺血管生理功能测量方法。（2）观察吸入不同浓度七氟烷对大鼠肺动脉高压和右室功能的影响。（3）调控iNOS、sGC的表达,探讨iNOS/sGC信号途径在七氟烷对肺高压和右心功能障碍的作用机理。（4）检测七氟烷对右心衰大鼠SERCA2a/PLB信号通路的影响，探讨七氟烷对肺高压和右心功能障碍大鼠的心功能影响机制。（5）探讨肺纤维化小鼠模型肺血管增生的TLR4介导的炎性机制，通过TLR4-/-基因敲除小鼠研究七氟烷对肺纤维化和心肌纤维化模型心功能影响分子机制。（6）急性炎性反应恶化肺动脉高压大鼠右心功能的血流动力学研究和分子机制研究。（7）C型脑钠肽改善肺动脉高压大鼠右心功能的血流动力学和分子机理研究。(8)观察七氟烷通过sGC对肺动脉高压大鼠生物转化酶、线粒体功能和能量代谢的影响。结果：目前该项目资助的相关SCI论文已发表4篇,待发表4篇，已发表CSCD1篇。七氟烷降低肺高压大鼠右室收缩力程度较正常大鼠低，可能与七氟烷上调肺高压大鼠右室心肌iNOS，下调sGC表达有关；肺高压大鼠和正常大鼠一样耐受低浓度七氟烷吸入，与七氟烷下调肺高压大鼠右室心肌p-PLB/PLB有关； 吸入七氟烷肺高压大鼠左室收缩力和心室血管偶联七氟烷下降，可能与七氟烷下调肺高压大鼠左室SERCA2a，上调PLB表达有关；急性炎性反应恶化肺动脉高压大鼠右心功能的血流动力学，可能SERCA2a/PLB信号通路有关; 七氟烷通过TLR4/iNOS信号通路抑制肺纤维化小鼠心功能；C型脑钠肽可改善肺动脉高压大鼠右心功能的血流动力学；七氟烷通过sGC对肺动脉高压大鼠的生物转化酶、线粒体功能和能量代谢产生影响。