伐地那非对急性肺血栓栓塞症家兔的治疗效果研究

[摘要] 目的 探讨伐地那非治疗急性肺血栓栓塞症(APTE)的疗效及可行性。 方法 选用日本大耳纯种家兔36只,随机分为4组,每组9只,分别为空白对照组、APTE模型组、伐地那非低剂量组、伐地那非高剂量组。对家兔进行急性肺血栓栓塞症造模,APTE组无药物干预;伐地那非低剂量组:予伐地那非片1.5 mg/kg治疗;伐地那非高剂量组:予伐地那非片3.0 mg/kg治疗。测定家兔栓塞后各时间点(0 h,1 h,2 h,4 h)的动脉血气、肌钙蛋白(cTnI)、N端前脑钠肽(NT-proBNP)、右室收缩压(RVSP)、平均动脉压(MAP)并比较各组数据。 结果 APTE模型组与伐地那非低、高剂量组检验结果差异均具有统计学意义(P < 0.05);伐地那非低、高剂量组检验结果差异具有统计学意义(P < 0.05)。 结论 伐地那非可改善急性肺血栓栓塞家兔的动脉血气、NT-proBNP、cTnI及血流动力学指标,对肺栓塞有一定的治疗效果。

[关键词] 急性肺血栓栓塞;5型磷酸二酯酶抑制剂;伐地那非

[中图分类号] R563.5 [文献标识码] A [文章编号] 1673-9701(2013)25-0010-04

Therapic effect research on vardenafil for acute pulmonary thromboembolism rabbits

CHEN Zhili MIAO Xinjun CHEN Yuxi

Department of Emergency, Wenzhou Central Hospital in Zhejiang Province, Wenzhou 325000, China

[Abstract] Objective To investigate the therapic effect and feasibility of vardenafil in the treatment of acute pulmonary thromboembolism(APTE). Methods A total of 36 Japan large ear purebred rabbits were randomly divided into 4 groups, respectively for the control group, the APTE model group, the low-dose vardenafil group, the high-dose vardenafil group, and each group had 9 rabbits. The APTE model of rabbits were made. The APTE model group were given non-drug intervention, while the low-dose vardenafil group were given 1.5 mg/kg vardenafil treatment, and the high-dose vardenafil group were given 3.0 mg/kg vardenafil treatment. The arterial blood gas, cardiac troponin I(cTnI), N-terminal pro B-type natriuretic peptide (NT-proBNP), right ventricular systolic pressure (RVSP), mean arterial pressure(MAP) of rabbits at 0 h, 1 h, 2 h and 4 h after transarterial chemoembolization were determined and compared. Results The differences were statistically significant in examination results among the APTE model group, the low-dose vardenafil group and the high-dose vardenafil group (P<0.05). There were significant differences in examination results between the low-dose vardenafil group and the high-dose vardenafil group (P<0.05). Conclusion Vardenafil can improve the arterial blood gas, NT-proBNP, cTnI and hemodynamics indexes of acute pulmonary thromboembolism rabbits, and has some therapic effect for pulmonary embolism.

[Key words] Acute pulmonary thromboembolism; Type-5 phosphodiesterase inhibitor; Vardenafil

急性肺血栓栓塞症(acute pulmonary thromboembolism,APTE)是一种病死率较高的疾病,为肺栓塞(PE)的最常见类型。国外研究发现,急性大面积肺血栓栓塞早期死亡率可达45%~90%,特别是伴有并发症的患者如心力衰竭的肺血栓栓塞症病死率更高[1]。引起APTE的血栓主要来源于深静脉血栓形成(DVT),深静脉血栓形成和APTE实质上为一种疾病过程中不同部位不同阶段的表现,两者合称为静脉血栓栓塞症(VTE)[2]。伐地那非是一种新型选择性的5型磷酸二酯酶(PDE-5)抑制剂,可降低肺血管阻力,扩张血管和抑制血小板聚集。口服伐地那非可以快速有效地舒张肺血管,改善肺血流动力学指标[3],临床上可用于治疗慢性血栓栓塞性肺动脉高压,疗效满意,但应用于治疗急性肺血栓栓塞症,目前鲜有报道。本实验研究伐地那非对急性肺血栓栓塞症家兔的治疗效果,取得满意疗效,现报道如下。

1材料与方法

1.1实验动物及分组

选用日本大耳纯种家兔36只,体重2.5~3 kg,兔龄8~10个月,雌雄不限。所有家兔均由温州医学院动物实验中心提供。按照随机数字表法将家兔均分为四组,分别为空白对照组、APTE模型组、伐地那非低剂量组、伐地那非高剂量组。空白对照组家兔平均体重为(2.75±0.36)kg,平均兔龄(7.88±0.64)个月;APTE模型组家兔平均体重为(2.65±0.68)kg,平均兔龄(8.02±0.46)个月;伐地那非低剂量组家兔平均体重为(2.68±0.56)kg,平均兔龄(8.25±0.55)个月;伐地那非高剂量组家兔平均体重为(2.72±0.45)kg,平均兔龄(7.94±0.45)个月;四组家兔在体重与兔龄方面差异均无统计学意义。

1.2造模方法[4-6]

除空白对照组外,对其余三组家兔进行肺血栓栓塞症造模。在无菌条件下,使用5 mL注射器自家兔耳缘取静脉血2 mL,加入20 U凝血酶,摇匀。常温下静置1 h,待形成牢固血栓。使用手术刀和眼科镊将其制备成直径1~2 mm、长2~4 mm的圆柱形血栓,使用注射用生理盐水反复冲洗3次后备用。使用3%异戊巴比妥钠30 mg/kg 麻醉,静脉和腹腔各一半剂量,待麻醉起效后,将动物摆放成仰卧位,固定于兔台上,剪除颈部兔毛后,于颈部正中切开皮肤,分离左颈总动脉和右颈外静脉并留置导管。再剪除右侧腹股沟处兔毛,消毒后,游离股静脉,穿刺插入静脉导管,注入自体血栓,数目为8~10个,并静推10 mL生理盐水。血栓随血液循环嵌顿于肺动脉处,建立家兔APTE模型。造模过程中APTE模型组猝死1只,伐地那非低剂量组猝死1只。在造模后0 h,四组家兔的各项检验指标差异均无显著性意义(P>0.05),具有可比性。

1.3服药方法

家兔造模成功半小时后,APTE模型组予纯净水5 mL灌胃,其余两组再予伐地那非治疗。伐地那非低剂量组:予盐酸伐地那非片(德国拜耳制药公司生产)1.5 mg/kg溶解于5 mL纯净水中灌胃治疗;伐地那非高剂量组:予盐酸伐地那非片3 mg/kg溶解于5 mL纯净水中灌胃治疗。

1.4处理方法及观察指标

分别于造模后0 h、1 h、2 h、4 h对各组家兔进行动脉血气分析、肌钙蛋白(cTnI)、N端前脑钠肽(NT-proBNP)、右室收缩压(RVSP)、平均动脉压(MAP)测定。①动脉血气分析:对每个动脉血样本迅速用i-stat便携式血气分析仪测定动脉血氧分压(PaO2)、动脉血二氧化碳分压(PaCO2)。②cTnI、NT-proBNP测定:血样经高速离心机4 000 r/min离心3 min后分离血浆,用酶联免疫吸附测定(ELISA)法测定,均严格按照试剂盒说明书进行操作。③RVSP、MAP测定:经左颈总动脉及右侧颈静脉置入导管后,连接换能器,通过多道生理记录仪分别测定MAP及RVSP。

1.5统计学方法

采用SPSS 18.0软件录入分析,计量资料以均数±标准差(x±s)表示,组间参数比较采用方差分析;两两比较采用LSD-t检验,配对样本比较采用配对样本t检验, P<0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 各组动脉血气指标比较

在造模后1 h、2 h、4 h,伐地那非低剂量组、伐地那非高剂量组分别与APTE模型组比较,PaCO2降低,PaO2升高,差异均有统计学意义(P < 0.05);伐地那非高剂量组与伐地那非低剂量组相比,PaO2升高,差异有统计学意义(P<0.05),两组各时间点PaCO2比较差异无统计学意义。第0小时与第4小时各组分别作自身配对比较。第4小时 PaCO2指标:APTE模型组分别与伐地那非低剂量组(LSD-t=-2.920,P=0.010)、伐地那非高剂量组(LSD-t=-2.863,P=0.011)比较,差异均具有统计学意义;伐地那非低剂量组与伐地那非高剂量组(LSD-t=-0.444,P=0.663)比较,差异无统计学意义。第4小时 PaO2指标:APTE模型组分别与伐地那非低剂量组(LSD-t=-7.097,P=0.000)、伐地那非高剂量组(LSD-t= -15.385,P=0.000)比较,差异均具有统计学意义;伐地那非低剂量组与伐地那非高剂量组(LSD-t=-5.343,P=0.000)比较,差异具有统计学意义。见表1。

2.2 各组cTnI、NT-proBNP比较

cTnI:在造模后2 h、4 h,伐地那非低剂量组、伐地那非高剂量组分别与APTE模型组比较,cTnI降低,差异均有统计学意义(P<0.05);伐地那非高剂量组与伐地那非低剂量组相比,cTnI降低,差异有统计学意义(P<0.05)。NT-pro BNP:在造模后1 h、2 h、4 h,伐地那非低剂量组、伐地那非高剂量组分别与APTE模型组比较,NT-proBNP降低,差异均有统计学意义(P<0.05);在造模后2 h、4 h,伐地那非高剂量组与伐地那非低剂量组相比,NT-proBNP降低,差异有统计学意义(P<0.05)。第4小时cTnI指标:APTE模型组分别与伐地那非低剂量组(LSD-t=10.224,P=0.000)、伐地那非高剂量组(LSD-t=15.771,P=0.000)比较,差异均具有统计学意义;伐地那非低剂量组与伐地那非高剂量组(LSD-t=7.684,P=0.000)比较,差异具有统计学意义。第4小时NT-proBNP指标:APTE模型组分别与伐地那非低剂量组(LSD-t=9.927,P=0.000)、伐地那非高剂量组(LSD-t=18.269,P=0.000)比较,差异均具有统计学意义;伐地那非低剂量组与伐地那非高剂量组(LSD-t=4.079,P=0.001)比较,差异具有统计学意义。见表2。

2.3各组RVSP、MAP比较

在造模后1 h、2 h、4 h,伐地那非低剂量组、伐地那非高剂量组分别与APTE模型组比较,RVSP降低,MAP升高,差异均有统计学意义(P<0.05);造模后4 h,伐地那非高剂量组与伐地那非低剂量组相比,RVSP降低,MAP升高,差异有统计学意义(P<0.05)。第4小时RVSP指标:APTE模型组分别与伐地那非低剂量组(LSD-t=3.142,P=0.001)、伐地那非高剂量组(LSD-t=5.692,P=0.000)比较,差异均有统计学意义;伐地那非低剂量组与伐地那非高剂量组(LSD-t=2.574,P=0.020)比较,差异具有统计学意义。第4小时 MAP指标:APTE模型组分别与伐地那非低剂量组(LSD-t=-2.969,P=0.000)、伐地那非高剂量组(LSD-t= -6.347,P=0.000)比较,差异均具有统计学意义;伐地那非低剂量组与伐地那非高剂量组(LSD-t=-3.963,P=0.001)比较,差异具有统计学意义。见表3。

3讨论

APTE的病死率高,是呼吸科危急重症。肺动脉栓塞一旦发生,血流减少或中断,将引起不同程度的血流动力学改变[7]。现已明确,发生肺动脉栓塞后,可导致急性肺动脉压力增高、右心室压力负荷增加,甚至超过心脏代偿能力时,可导致急性右心室功能障碍及低血压、休克,直至死亡[8,9]。而急性肺动脉高压是APTE病理生理过程中极其关键的一环,有学者认为肺动脉高压可作为评价急性肺栓塞严重性及预后不良的指标[10]。过去认为,肺栓塞后肺动脉高压是由于血栓阻塞肺血管导致其阻力增加而引起,但近年来对肺动脉高压的机制有了更深入的研究。Fedullo PF等[11]发现主肺动脉栓塞可导致肺动脉压力升高,但是结扎肺动脉或进行肺叶切除并不导致相似的肺动脉压升高,这就提示急性肺动脉高压并非完全是由肺动脉机械阻塞引起,神经体液因素可能起着重要作用。

磷酸二酯酶(PDE)包括11个酶系(PDE1~PDE11),它们通过水解cAMP或cGMP,而使细胞内第二信使的活性降低。PDE-5存在于肺血管平滑肌细胞内[12],参与肺血管收缩,肺动脉高压时PDE-5基因表达增加,活性增强[13],因而应用PDE-5抑制剂可相对特异性地扩张肺血管,降低肺动脉压,同时PDE-5抑制剂有抗增殖作用,可以逆转血管重构,降低肺血管阻力[14],且PDE-5抑制剂尚有抗血小板和抗血栓活性。

规范化溶栓和抗凝治疗是目前国内外指南(或专家共识)推荐的对APTE的主要治疗手段[15,16]。尽管溶栓和抗凝治疗能较快改善临床症状,但急性期合并肺动脉高压的治疗手段有限[17]。溶栓治疗适用于大面积PTE病例,可迅速溶解血栓,降低肺动脉压,改善或恢复患者肺循环及血流动力学指标,但溶栓治疗具有一定风险,主要并发症为出血,最严重可发生颅内出血。在使用之前须进行风险评估,其临床应用常受限。Neto-Neves EM等[18]用自体血栓法制备肺栓塞的小羊模型,给予静脉西地那非进行治疗,发现可降低小羊的肺血管阻力指数(PVRI)和平均肺动脉压。Corbin JD等[19]研究发现,伐地那非在抑制5型磷酸二酯酶方面比西地那非更强效, 可能会有更乐观的临床应用前景。

本研究通过建立急性肺血栓栓塞症家兔模型,应用不同剂量伐地那非治疗,发现其对改善动脉血气、减轻心肌损伤、改善心功能、纠正血流动力学异常等方面均有一定的治疗效果。而且,在部分时间点,较高剂量的伐地那非能更好地改善相应指标。以上研究结果提示,对于急性肺血栓栓塞症,除传统的抗凝或溶栓治疗外,针对急性肺动脉高压这一靶点,在疾病早期给予伐地那非治疗是可行、有效、安全的,并能丰富临床治疗手段、拓宽诊治思路,值得进一步研究。

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(收稿日期:2013-03-11)