血红素氧合酶-1（HO-1）/一氧化碳（CO）体系及硫化氢（HS）在先天性心脏病（CHD）肺动脉高压（PH）中作用的研究

摘要

目的：左向右分流型先天性心脏病(congenital heart disease，CHD)是最常见的先天性心血管畸形，约占先天性心血管畸形总发病率中的60％-70％左右。该疾病主要的病理生理特点是左向右分流导致肺循环血流量增加。高肺血流所致肺动脉高压(pulmonary hypertension，PII)是左向右分流型先天性心脏病常见的合并症，其严重程度影响患者外科矫治手术的时机、成功率以及患者术后长期的生存质量。高肺血流量性肺动脉高压的形成机制至今还不清楚。气体信号分子的发现为进一步明确高肺血流所致肺动脉高压的发生机制提供了一条新的途径。近年来，气体信号分子如一氧化氮(nitric oxide，NO)、一氧化碳(carbon monoxide，CO)、硫化氢(hydrogen sulfide，H2S)在PH的发生发展中的作用已引起重视，并正在成为新的研究热点[1'2]。目前，吸入NO已应用于治疗先天性心脏病术后合并肺动脉高压患者。内源性一氧化碳(carbon monoxide，CO)大部分是在血红素氧合酶-1(heme oxygenase-1，HO-1)的作用下产生的，HO-1/CO体系具有抑制平滑肌增殖、缓解肺血管结构重建的作用。新型气体信号分子硫化氢(hydrogen sulfide，H2S)是近年来新发现的具有扩张血管、抑制平滑肌细胞增殖的血管活性物质。动物实验表明：H2S供体一硫氢化钠(sodium hydrosulfide，NaHS)可以缓解高肺血流量性肺动脉高压形成和肺血管结构重建，其作用机制可能与调节内源性HO-1/CO体系变化有关[3]。近年来在动物实验中，对于HO-1/CO体系及H2S在肺动脉高压血管重构的病理生理的作用作了很多研究，但关于HO-1/CO体系及H2S与先天性心脏病合并肺动脉高压的临床研究，国内外报道很少。本研究通过检测左向右分流型CHD患者手术前后各时段血清HO-1的活性，血浆HbCO的百分含量及：H2S含量的变化，以探讨其在CHD合并PH患者中的作用及临床意义。方法：采集河北医科大学第四医院心脏外科收治的48例左向右分流的先天性心脏病(CHD)患者，男26例，女22例；年龄4个月～28岁，平均5.37±3.84岁；其中室间隔缺损(VSD)21例，房间隔缺损(ASD)11例，动脉导管未闭(PDA)8例，VSD+ASD 3例，VSD+PDA 2例，ASD+PDA 3例。48例均在静吸复合麻醉中成功实施了根治手术，其中8例PDA患者在非体外循环下手术，其余40例患者均在体外循环下行手术治疗。48例患者经心脏多普勒进行术前测压，按照肺动脉收缩压(pulmonary artery systolic pressure，PASP)分为三组：A组，无肺动脉高压组(PASP＜30mmHg)15例；B组，轻度肺动脉高压组(PASP30～49mmHg)15例；C组，中重度肺动脉高压组(PASP≥50mmHg)18例。于手术前、手术后1小时及手术后24小时采集桡动脉血标本，分别用双波长分光光度法测定三组各时段血清HO-1活性；用Chalmers血红蛋白结合及连二亚硫酸钠还原法测定三组各时段血浆HbCO百分含量；并采用吸光度法于酶标仪670nm测定三组各时段血浆H2S含量。数据分析采用重复测量数据的方差分析、单因素方差分析、直线相关分析。 结果：(1)各组先心病患者血清HO-1活性比较：无PH组血清HO-1活性：术前为69.12±11.24nmol/L/h、术后1小时为76.80±11.67nmol/L/h、术后24小时为73.73±12.76nmol/L/h；轻度PH组血清HO-1活性：术前为59.90±4.93nmol/L/h、术后1小时为73.73±9.05nmol/L/h、术后24小时为78.34±8.35nmol/L/h；中重度PH组血清HO-1活性：术前为89.60±11.76nmol/L/h、术后1小时为80.64±12.39nmol/L/h、术后24小时为61.44±8.54nmol/L/h。3组患者间比较血清HO-1活性差异无统计学意义(P＞0.05)；各组患者手术前后比较血清HO-1活性差异无统计学意义(P＞0.05)。(2)各组先心病患者血浆HbCO百分含量比较：无PH组血浆HbCO百分含量：术前为1.48±0.17、术后1小时为1.43±0.1 9、术后24小时为1.24±0.11；轻度PH组血浆HbCO百分含量：术前为1.44±0.27、术后1小时为1.47±0.25、术后24d,时为1.48±0.26；中重度PH组血浆HbCO百分含量：术前为1.42±0.23、术后1小时为1.40±0.21、术后24小时为1.42±0.22。3组患者间比较血浆HbCO百分含量差异无统计学意义(P＞0.05)；各组患者手术前后比较血浆HbCO百分含量差异无统计学意义(P＞0.05)。(3)各组先心病患者血浆H2S含量比较：无PH组血浆H2S含量：术前为54.30±5.34gmol/L、术后1小时为58.60±8.56 μmol/L、术后24小时为80.05±7.71μmol/L；轻度PH组血浆H2S含量：术前为37.70±0.97μmol/L、术后1小时为47.33±3.1 21μmol/L、术后24小时为62.09±2.71μmol/L；中重度PH组血浆H2S含量：术前为27.44±2.85μmol/L、术后1小时为30.17±2.59μmol/L、术后24小时为37.28±2.71μmol/L℃HD患者随着PASP的升高血浆H2S含量降低。在术前，中重度PH组血浆H2S含量显著低于轻度PH组，轻度PH组血浆H2S含量显著低于无PH组。各组血浆H2S含量术后与术前相比均呈上升趋势。各组术后24小时血浆H2S含量与同组术前比较均有统计学差异(P＜0.05或P＜0.01)。(4)肺动脉收缩压与血清HO-1活性无相关性。(5)肺动脉收缩压与血浆HbCO百分含量无相关性。(6)3组患者术前、术后1小时及术后24小时血浆H2S(μmol/L)与术前PASP均呈负相关，相关系数分别为：-0.66(P＜0.01)，-0.458(P＜0.01)，-0.730(P＜0.01)。(7)血浆HbCO(％)与血清HO-1活性呈正相关，相关系数为0.873(P＜0.01)。结论：(1)CHD患者血清HO-1活性随着PH病情的加重无明显变化，与PASP无相关性，但不能排除HO-1在PH形成和血管重建中有间接作用。(2)CHD患者血浆HbCO(％)随着PH病情的加重无明显变化，与PASP无相关性，但不能排除CO在PH形成和血管重建中有间接作用。(3)大部分内源性一氧化碳是在血红素氧合酶-1的作用下产生的。(4)CHD患者血浆H2S含量随着PH病情的加重而降低，H2S含量与PASP呈负相关，H2S在PH形成和肺血管重建中发挥重要作用。(5)测定血浆H2S水平，可作为判断肺动脉高压严重程度的一种方法。(6)深入研究HO-1、CO及H2S，将为肺动脉高压的治疗提供新的途径。

目录

声明

摘要

前言

材料与方法

结果

附图

附表

讨论

结论

参考文献

综述 气体信号分子与高肺血流量性先天性心脏病

致谢

个人简历