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肺动脉高压(pulmonary hypertension,PH)是以肺血管持续性收缩致肺血管重塑和肺动脉平滑肌细胞(pulmonary arterial smooth muscle cells,PAMCs)内游离钙离子浓度(intracellular free calcium concentration,[Ca2+]i)持续性增高为特点的病理生理综合征。肺血管张力增加是PH发生过程肺血管重构的关键因素。Mg2+是机体内重要的阳离子,为细胞正常生命活动所必需,在调节血管平滑肌张力和内皮细胞功能中具有重要作用,可影响体循环压力,是高血压病因学的核心,研究证实了Mg2+在高血压血管生理中起着重要的作用。在动脉性肺动脉高压大鼠(pulmonary arterial hypertension,PAH)模型中,Mg2+被证实能降低肺动脉压和改善心输出量,但Mg2+在PAH相关的肺血管功能中的调节作用目前研究还很少。此外,肺动脉主干(larger,proximal pulmonary arteries,PA)和肺动脉三级分支(smaller pulmonary artery,sPA)的管壁结构以及血管反应性和增殖能力明显不同,对许多血管活性物质的反应性存在差异。本研究通过建立野百合碱(monocrotaline,MCT)致PAH模型,观察PAH过程中PA和sPA对各钙通道激活剂的反应性变化以及比较Mg2+对氯化钾(KCl)、环匹阿尼酸(cyclopiazonic acid,CPA)和1-油酰基-2-乙酰基-sn-丙三醇(1-oleoyl-acetyl-sn-glycerol,OAG)以及内皮素-1(endothelin-1,ET-1)引起去内皮PA和sPA收缩效应的影响,建立内皮完整PA和sPA对ET-1累计的浓度-反应曲线,观察Mg2+在PAH过程中对PA和sPA内皮依赖性舒张作用的影响,研究Mg2+在PAH中调节肺动脉血管功能的机制,为PAH的治疗提供新的科学理论依据。目的:观察PAH过程中Mg2+对各血管活性药物引起肺血管收缩效应和内皮依赖性舒张作用的影响,研究Mg2+调节肺动脉血管功能的机制及其在PAH中的变化,为PAH的治疗提供新的科学理论依据。方法:(1)通过检测大鼠右心室内压(right ventricular systolic pressure,RVSP)、右心室重量指数(right ventricular mass index,RVMI)鉴定PAH模型制备是否成功;(2)运用传统大血管环张力检测技术测定CON和MCT大鼠PA血管效应;(3)运用DMT620M微血管张力检测技术测定CON和MCT大鼠sPA血管效应。结果:(1)MCT组RVSP和RVMI明显高于CON组,提示PAH模型制备成功。(2)MCT组PA和sPA单位血管环脱水重量明显大于CON组,标准化周径与CON组的相比均减小,静息跨壁张力与CON组的相比均增大,提示MCT组肺血管增生,管腔缩小。(3)以单位血管环脱水重量对张力进行标化结果显示sPA对KCl、CPA、OAG和ET-1的反应性高于PA。(4)正常Mg2+(1.2 mM)时,MCT组PA和sPA对KCl反应性与CON组比较无明显变化,高Mg2+(4.8 mM)和无Mg2+时均可显著抑制KCl引起CON组和MCT组去内皮PA和sPA的收缩反应,且在MCT组,高Mg2+可进一步显著抑制PA的收缩作用。(5)正常Mg2+(1.2 mM)时,MCT组PA和sPA较CON组对CPA反应性增加,高Mg2+可显著抑制CPA引起CON组和MCT组去内皮PA和sPA的收缩反应,无Mg2+时CPA引起CON组PA和sPA反应增加,而MCT组PA和sPA对CPA的反应无明显变化。(6)正常Mg2+时MCT组PA和sPA较CON组对OAG反应性增加,高Mg2+可显著抑制OAG引起CON组和MCT组去内皮PA和sPA的收缩反应。(7)正常Mg2+时,MCT组去内皮和内皮完整PA和sPA较CON组对ET-1反应性增高,高Mg2+和无Mg2+均可显著抑制ET-1引起CON组和MCT组去内皮和内皮完整PA和sPA的收缩反应,MCT组高Mg2+可进一步显著抑制PA和sPA的收缩作用。(8)正常Mg2+时,CON组和MCT组内皮完整的PA对ET-1的血管反应较去内皮组有降低趋势,而CON组和MCT组内皮完整的sPA对ET-1的血管反应较去内皮组明显降低;高Mg2+对CON组内皮完整PA和sPA抑制作用较去内皮PA和sPA更为显著,对MCT组去内皮和内皮完整PA的抑制作用无差异,但高Mg2+对MCT组内皮完整sPA抑制作用比CON组更为显著。结论:(1)PAH模型大鼠PA和sPA对CPA、OAG、ET-1反应性均较CON组明显增高,且sPA对各血管激动剂反应性高于PA。(2)高Mg2+可通过与Ca2+竞争性作用抑制这三种不同类型钙通道激动剂介导的Ca2+内流,或通过影响激动剂-收缩耦联以及改变血管对血管激动剂的反应性,减弱PA和sPA的收缩。(3)高Mg2+可能可直接作用于血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cells,VSMCs)和血管内皮细胞(vascular endothelial cells,VECs)引起血管舒张,也可通过调节血管内皮功能促进内皮依赖性舒张作用。