摘要gydF4y2Ba
广泛用于评估肺动脉高压(pH)的肺部致血管致血管致血管素的吸入(NO)。然而,在患者之间对血管反应性巨大差异差异的原因是未知的,并且无诱导的环状鸟嘌呤单磷酸(CGMP)的作用尚不清楚。gydF4y2Ba
20例重症毛细血管前PH值进行了调查。进行了三十六个Swan-Ganz导管的调查和研究对象进行了测试,以吸入NO反应。这包括的评估肺部和全身动脉血浆cGMP和心房利钠肽(ANP)的水平。gydF4y2Ba
20例患者中有9例(45%)在第一次置管期间发现显著的NO反应(肺血管阻力(PVR)下降>20%)。基线血浆cGMP和ANP水平与PVR呈极显著相关(r分别为0.62和0.66;p < 0.0001)。NO作用下,全身和混合静脉cGMP水平分别由13.9±1.28 nM和12.75±0.99 nM升高至79.23±4.99 nM和55.25±4.41 nM (p<0.001),并出现明显的体外cGMP梯度。虽然在应答组中,NO吸入后ANP水平显著降低,但与PVR降低程度无显著相关性。no诱导的cGMP反应的大小并不能区分血流动力学应答者和无应答者。gydF4y2Ba
这项研究的结论是,血浆环磷酸鸟苷水平与疾病肺动脉高血压的严重程度显著相关。吸入一氧化氮在引发环鸟苷酸分泌提示增加,但此版本的幅度不与肺血管阻力的降低相关。gydF4y2Ba
这项工作得到了德国研究基金会的资助。gydF4y2Ba
原发性肺动脉高压(PPH)是未知病因的一种罕见的疾病,其与预后不良相关联gydF4y2Ba1gydF4y2Ba,gydF4y2Ba2gydF4y2Ba.只有这些患者中的一个小部分(〜25%)显示急性钙通道阻滞剂强血管舒张肺响应,并且这些药物以高剂量的长期给药已经显示出改善的存活在这个分组gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba.相反,在血液动力学“无应答者”中,这种药物治疗可能是危险的。gydF4y2Ba4gydF4y2Ba因此感到气馁。与直接用钙通道阻滞剂检测右心导管时不同,用吸入性一氧化氮(NO)进行血管反应性检测,由于其半衰期非常短和对肺血管的选择性,是否有一种被广泛接受的方法来检测适合接受大剂量钙通道阻滞剂治疗的患者gydF4y2Ba4gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba6gydF4y2Ba.gydF4y2Ba
环磷酸鸟苷(cGMP)被认为是NO的主要胞内第二信使,源于可溶性鸟苷酸环化酶的激活gydF4y2Ba7gydF4y2Ba,gydF4y2Ba8gydF4y2Ba.在大鼠和人类中进行了吸入NO时血浆cGMP水平的测量gydF4y2Ba9gydF4y2Ba,gydF4y2Ba10.gydF4y2Ba.在因急性肺衰竭而机械通气的患者中,NO吸入导致血浆cGMP水平显著升高。然而,在这些患者中,单个cGMP反应与通气/灌注匹配的改善,以及动脉氧合的改善之间没有相关性gydF4y2Ba10.gydF4y2Ba.尿cGMP水平与pph患者的病情严重程度相关gydF4y2Ba11.gydF4y2Ba.然而,这归因于心房利钠肽(ANP)水平的增加,它像NO一样,激活鸟苷酸环化酶活性。ANP是一种有效的肺血管扩张剂gydF4y2Ba12.gydF4y2Ba并具有相当的抗增殖作用gydF4y2Ba13.gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba15.gydF4y2Ba和利尿特性。这些特征与PPH和继发性肺动脉高压(SPH)遇到的病理生理异常,如肺血管收缩,肺血管重塑与各种细胞类型的增殖,和水肿形成对比。ANP的作用是直接对立的肾素 - 血管紧张素 - 醛固酮系统gydF4y2Ba16.gydF4y2Ba和内皮素,后者已被证明在肺动脉高压(PH)增加。gydF4y2Ba
本研究包括20例严重毛细血管前PH的患者。根据新的诊断分类,他们分为PPH、与胶原血管疾病相关的肺动脉高压和间质肺疾病继发的PHgydF4y2Ba17.gydF4y2Ba.进行在基线和响应于NO吸入肺部和全身动脉水平的cGMP的测量。个体的cGMP值和血流动力学数据之间的相关性分析,进行检查是否:1)血浆cGMP水平与PH的严重性联;2)增加的cGMP响应于NO吸入肺梯度,这表明此第二信使的肺来源,也可以在两者PPH和SPH来证明;和3)NO吸入个体cGMP的响应与该代理的肺血管舒张响应连接,作为这样的发现可能解释应答者和非应答者的外观,然后可能作为应答的非侵入性的识别的生物化学工具。gydF4y2Ba
材料和方法gydF4y2Ba
材料gydF4y2Ba
肺动脉导管(7.5F754H;巴克斯特,迪尔菲尔德,IL,USA)和股动脉导管(VYGON,德国亚琛)使用标准技术插入。血液动力学参数和心电图(ECG),以及动脉和混合静脉血氧饱和度,连续使用Explorer(巴克斯特)监控。该装置也用于心输出量和右心室射血分数(热稀释法)的测量结果。gydF4y2Ba
研究方案和测量gydF4y2Ba
病人组gydF4y2Ba
Fourteen patients with PPH, four patients with PH secondary to chronic lung fibrosis (interstitial lung disease), and two patients with pulmonary arterial hypertension associated with mixed collagen vascular disease (with a mean pulmonary artery pressure of ≥30 mmHg) were included in this study. Written informed consent was obtained from all patients. The patients were divided into two groups, depending on their haemodynamic responsiveness to NO inhalation (responders defined by a pulmonary vascular resistance (PVR) reduction of ≥20%). Sixteen patients were tested for a second time after 1 yr. With regard to the first test only, six of the fourteen PPH patients were responders (42%) and three of the six patients with sph (50%) met the response criterium. This study was approved by the local ethics committee. Diagnostic procedures preceding patient recruitment included routine laboratory and immunological analysis, chest radiography, lung function testing, carbon monoxide diffusion testing, echocardiography, high-resolution computed tomography scan of the lung, and perfusion scintigraphy. In all cases with suspicious perfusion scintigraphy, a spiral computed tomography scan and/or pulmonary angiography was performed to exclude pulmonary embolism. Basic clinical characteristics, haemodynamic data and concomitant chronic medication of the patients are given in table 1⇓gydF4y2Ba.gydF4y2Ba
测试程序gydF4y2Ba
在所有患者中,导管试验均为临床需要。测试是在吉森大学内科学系的重症监护室进行的。患者接受Swan-Ganz导管gydF4y2Ba通过gydF4y2Ba局部麻醉后的颈内静脉和股动脉线。测量包括血液动力学参数、全身和肺动脉采血的血气、cGMP和ANP分析,分别在基线和NO应用的最后2分钟进行。肺血流动力学的测量和计算如前所述gydF4y2Ba18.gydF4y2Ba.NO单独滴定,给药gydF4y2Ba通过gydF4y2Ba连接吸入管系统的吸气回路的侧端口。NO达到上限:1)增加剂量后无血流动力学影响;2)出现副作用时(gydF4y2Ba即。gydF4y2Ba动脉血氧饱和度降低>2%);或3)在失效循环中,最大剂量为百万分之25 NO。所有患者的平均NO剂量为15±6 ppm, PPH和SPH患者之间无显著差异。gydF4y2Ba
样品收集gydF4y2Ba
在完成血流动力学测量后,同时从肺动脉和全身动脉抽取血浆cGMP和ANP样本。将血液抽入含有乙二胺四乙酸(EDTA)和1000激肽酶抑制单位(KIU)·mL的冷冻管中gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba抑肽酶(Trasylol®,拜尔AG,德国勒沃库森),并立即置于冰上。Within 2 h, the tubes were centrifuged at 2,100×ggydF4y2Ba在4℃下15分钟,然后将血浆转移到聚丙烯管中并储存在-80℃。血浆ANP和CGMP浓度的测量由放射免疫测定(RIA)二进制(ANP RIA:Nichols,Bad Nauheim,Germany; CGMP RIA:Coulter-Immunotech,汉堡,德国)。一种测定试剂盒用于一个导管调查中的所有ANP测量。ANP RIA和CGMPRIA的平均分析间变化分别为34%和〜5%,通过重复测量对照探针确定。通过衍生自标准探针的校正因子来补偿这些差异。gydF4y2Ba
统计数据gydF4y2Ba
所有数据都以平均值±SEM。未配对的双尾t检验用于确定该应答者和非应答者,并且在其响应于NO吸入的差异的基线参数之间的差异。同样的测试应用于搜索在血管反应性PPH和SPH患者之间的基线参数和差异之间的统计学差异。对于每个单独的参数,对吸入的NO的反应被认为是显著如果前置/后置差的95%(P <0.05),99%(P <0.01)或99.9%(P <0.001)的置信区间没有不具有零重叠。(ANOVA)单因子变异数分析被用于确定在整个研究人群中,NO应答者和无应答者NO之间的基线参数的差异。gydF4y2Ba
结果gydF4y2Ba
基线条件gydF4y2Ba
20名患者注册到研究中,所有患者都患有严重的pH值。在14例患者中,潜在的疾病是PPH,在其他六名患者中,有潜在的或相关疾病(表1gydF4y2Ba⇑gydF4y2Ba).根据患者对NO吸入的血流动力学反应性(PVR指数(PVRI)下降≥20%定义的应答者),将患者分为两组。在36项导管试验中,有13项(36%)未检测到反应性,而在23项试验中,患者未表现出显著反应。在被调查两次的16例患者中,10例为一致无应答,2例在一年内从中度应答转为无应答,4例为一致应答。仅第一次检测,14例PPH患者中有6例应答(42%),6例SPH患者中有3例符合应答标准(50%)。gydF4y2Ba
整个研究人群的血流动力学参数如下:心率(HR) 83.5±2.8 mingydF4y2Ba−1gydF4y2Ba,平均肺动脉压(MPAP) 53.5±3.6 mmHg,心脏指数(CI) 2.0±0.2 L·mingydF4y2Ba−1gydF4y2Ba·米gydF4y2Ba−2gydF4y2Ba, PVRI 2220.4±274.5 dyn·s·cmgydF4y2Ba−5gydF4y2Ba·米gydF4y2Ba−2gydF4y2Ba,中心静脉压(CVP) 7.8±1.5 mmHg,右心室射血分数(RVEF) 16.0±2.2%gydF4y2Ba⇑gydF4y2Ba,图1gydF4y2Ba⇓gydF4y2Ba).gydF4y2Ba
混合静脉和动脉血液样品中CGMP的血浆水平分别为14.0±1.7和15.2±2.2nm。混合静脉和动脉血液样品中的血浆ANP水平为549.1±69.6和514.4±64.6(PG·mLgydF4y2Ba−1gydF4y2Ba), 分别。注意到混合静脉ANP和CGMP之间的明显相关性(Pearson相关r = 0.47,p <0.002)。肺动脉CGMP和ANP水平之间的强相关性分别注意到整个研究群体(R = 0.62,P <0.0001(图2AgydF4y2Ba⇓gydF4y2Ba), r=0.66, p<0.0001)。gydF4y2Ba
分为有反应者和无反应者后,在亚组中记录以下血流动力学值。无应答者:HR 79.5±2.4 mingydF4y2Ba−1gydF4y2Ba, MPAP 55.5±3.5 mmHg, CI 1.8±0.21 L·mingydF4y2Ba−1gydF4y2Ba·米gydF4y2Ba−2gydF4y2Ba,PVRI 2,474.1±269.1 DYN·S·CMgydF4y2Ba−5gydF4y2Ba·米gydF4y2Ba−2gydF4y2Ba, CVP 9.5±1.7 mmHg, RVEF 12.6±2.3%。肺和全身动脉血浆cGMP水平分别为14.6±1.7和15.9±2.4 nM。肺和全身动脉血浆ANP水平分别为678.7±128.7和647±149.7 pg·mLgydF4y2Ba−1gydF4y2Ba,分别。无应答者:HR 84.5±2.5 mingydF4y2Ba−1gydF4y2Ba, MPAP 53.4±3.2 mmHg, CI 2.2±0.2 L·mingydF4y2Ba−1gydF4y2Ba·米gydF4y2Ba−2gydF4y2Ba,PVRI 2,124.3±240.8 dyn·s·cm−5gydF4y2Ba·米gydF4y2Ba−2gydF4y2Ba,CVP 5.9±1.3 mmHg,RVEF 17.9±2.1 mmHg。肺部和全身动脉血液中CGMP的血浆水平分别为12.0±1.2和13.2±1.5nm。肺和全身动脉血液中ANP的血浆水平为478.5±79.9和444.6±57.4 pg·mlgydF4y2Ba−1gydF4y2Ba,分别。gydF4y2Ba
通过分析方差分析,全部研究人群的基线参数(血流动力学和CGMP或ANP水平)没有显着差异,没有响应者,并且不进行任何反应者。gydF4y2Ba
一氧化氮吸入gydF4y2Ba
在NO吸入后,所有组患者的MPAP均显著降低(整个研究人群、应答者和无应答者的MPAP分别为- 6.8±1.6%、- 14.8±3.5%和- 2.4±0.6% (p<0.001)),而CI和RVEF仅在整个人群和应答者亚组显著升高(p<0.001;图1gydF4y2Ba⇑gydF4y2Ba).正如预期的,由于亚组的定义,对NO反应的PVRI减少是特别突出的反应组。对于气体血管扩张剂引起的CVP下降也是如此。gydF4y2Ba
吸入NO后,各组患者的肺动脉和全身动脉血液样本中cGMP水平均显著升高(p<0.001;图3gydF4y2Ba⇓gydF4y2Ba).A marked transpulmonary cGMP gradient, which was not detectable under baseline conditions, also became evident (fig. 3⇓gydF4y2Ba).然而,在NO应答组和无应答组之间,肺和全身动脉cGMP水平的NO前/后差异以及跨肺cGMP梯度没有差异。此外,当将ppri的降低与NO引起的cGMP水平的升高相关联时,整个组患者或应答者和无应答者亚组均未发现显著相关(图2b-d)gydF4y2Ba⇑gydF4y2Ba).同样是为右心室负荷和性能等参数真实,gydF4y2Ba如。gydF4y2BaRVEF, CVP,静脉血氧饱和度,CI(数据未详细给出)。然而,只有吸入NO后的应答者混合静脉ANP水平显著降低(−129.5±59.6 pg·mL)gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba,P <0.05)。gydF4y2Ba
关于PPH的所有数据的分析gydF4y2Ba相对gydF4y2BaSPH患者中,没有透露他们的基线血流动力学,cGMP水平和响应之间吸入一氧化氮(非配对t检验,无显着性)任何显著的差异。此外,相对于它们的响应NO分析仅PPH患者时,这些发现没有从当患者的整个组进行分析所获得的那些不同。gydF4y2Ba
讨论gydF4y2Ba
在严重毛细血管前PH的患者中,大多数被归类为PPH,基线血浆cGMP和ANP水平与疾病的严重程度显著相关。在NO吸入时,中心静脉和动脉cGMP水平显著升高,并伴有明显的经肺cGMP梯度,强烈提示NO吸入时肺cGMP合成增强。然而,no引发的cGMP反应的大小并没有区分那些对该药物表现出明显肺血管舒张的患者和那些在急性肺血管舒张方面被归类为无反应的患者。gydF4y2Ba
吸入性NO是一种对肺循环有选择性的短效血管舒张剂,它的药理学挑战目前已被广泛接受为一种方便的工具,用于检测对血管舒张剂有良好急性反应性的患者gydF4y2Ba5gydF4y2Ba,gydF4y2Ba19.gydF4y2Ba.此前已有研究表明,对吸入NO的血流动力学反应是对大剂量口服钙通道阻滞剂产生有益反应的良好预测指标gydF4y2Ba19.gydF4y2Ba,gydF4y2Ba20.gydF4y2Ba.使用这些物质进行长期治疗应仅限于这些急性反应者,因为对无反应者没有临床益处gydF4y2Ba21.gydF4y2Ba.在这项研究中,20名严重的毛细血管前PH患者,包括14名PPH患者和6名类似的患者,在36项右心导管试验中评估了NO的血流动力学反应。13的导管测试,减少PVR > 20%指出,选择定义反应者,而停止响应是在23导管测试,指出导致∼的应答率30%,这符合先前的研究解决这一问题的数据(20 - 33%)gydF4y2Ba1gydF4y2Ba.据最近的研究结果显示,PPH患者的应答率为~ 80%gydF4y2Ba22.gydF4y2Ba但这一比例远远超过了其他中心的研究结果。这种差异的部分原因是,用于描述NO反应性的定义不同,以及纳入试验的SPH患者的百分比不同。gydF4y2Ba
在解决问题时,“哪些变量可能区分无响应者和无关的变量?”,PPH和SPH患者被视为一个共同的集体。有人认为,这种程序是合理的,因为PPH和SPH患者对基线血流动力学,基线血浆CGMP和ANP水平没有显着差异,并且没有响应速率(PPH组中的14例中有六个患者是响应者和三个SPH组中的六名患者是受访者)。gydF4y2Ba
在考虑NO反应时,一些因素可能是相关的。这些包括血液动力学异常的严重程度、cGMP的基线水平、血浆cGMP水平的增加以及对NO反应的显著跨肺cGMP梯度的建立。现在将依次考虑这些因素。gydF4y2Ba
血液动力学异常的严重程度gydF4y2Ba
肺动脉压力/阻力或右心失代偿的严重程度与No反应状态无显著相关性。gydF4y2Ba
环鸟苷单磷酸的基线水平gydF4y2Ba
有趣的是,PH的严重程度与基线cGMP水平之间存在显著的相关性。这一发现表明cGMP形成增强可能是负反馈机制的一部分,抵消了PPH和SPH中增加的右心室后负荷。由于cGMP的合成可能由多种刺激触发,包括NO(可溶性鸟苷酸环化酶)和ANPs(颗粒鸟苷酸环化酶),不同的机制可能导致严重酸中毒时血浆cGMP水平升高。本研究中受试者的ANP水平较正常受试者显著升高。混合静脉血中cGMP水平与ANP水平在基线时存在明显的相关性,两者也与右心室负荷相关。这一观察结果与严重PH时循环ANP和脑利钠肽(BNP)显著增强的发现一致,甚至被认为与疾病的预后相关gydF4y2Ba23.gydF4y2Ba,gydF4y2Ba24.gydF4y2Ba.关于肺血管不形成,据报道,PPH的增强和降低的内皮表达没有合成酶活性gydF4y2Ba25.gydF4y2Ba,gydF4y2Ba26.gydF4y2Ba.目前的研究结果,其显示血浆cGMP值之间和PH的严重程度对应与先前观察的相关性,即尿cGMP的水平在患者疾病的严重程度相关联的与PPHgydF4y2Ba11.gydF4y2Ba.gydF4y2Ba
血浆环磷酸鸟苷水平的增加和建立显著的跨肺环磷酸鸟苷梯度对一氧化氮的响应gydF4y2Ba
在几乎所有的患者中,吸入NO引起肺和全身动脉cGMP水平的增加。此外,在这些条件下出现了明显的跨肺cGMP梯度,这强烈表明吸入NO后肺内产生大量cGMP。然而,这个梯度与NO的血流动力学反应无关,特别是,没有区分应答者和无应答者。有趣的是,在急性肺衰竭患者中也有类似的观察结果gydF4y2Ba10.gydF4y2Ba.在这些机械通气的患者,“应答者”是由在动脉氧合,在通风良好的肺区域造成的选择性血管舒张的NO诱导的改善,但在气体交换响应和NO期间血浆cGMP水平增量之间没有相关性定义吸入检测。为缺乏NO诱导的肺血管舒张和在血液cGMP水平增加之间的关联的一个可能的解释可能是,血浆cGMP从各种细胞类型的茎,而高度条块NO / cGMP的作用可能是负责对肺血管舒张效果的事实。此外,在混合静脉血ANP水平在NO吸入后反应者减少,表明ANP的下右心室(和心房)凸版的情况下减小释放。然而,没有显著相关性可以与PVR降低程度,这可能是由于患者的应答组中的有限数量的被观察到。ANP水平的患者中减少显示有利血管反应性因而可能占减少的“内源” NO产生和抵消的“外源”仰角(NO驱动)cGMP产生。此外,信号转导远端cGMP产生的机制可负责观察到的现象。gydF4y2Ba体外gydF4y2Ba研究表明,cGMP通过激活钾通道松弛血管平滑肌细胞gydF4y2Ba通过gydF4y2Ba一个的cGMP依赖性蛋白激酶gydF4y2Ba27.gydF4y2Ba,gydF4y2Ba28.gydF4y2Ba.区分NO应答者和NO应答者的因素可能是下游信号级联反应的差异,而不是对NO应答的cGMP分泌的差异。最后,局部磷酸二酯酶(PDE)活性的可能差异也不能忽略。众所周知,在肺发育过程中,PDE‐5 (cGMP水解磷酸二酯酶)的调节影响血管张力和血管增殖gydF4y2Ba29.gydF4y2Ba.此外,在实验围产期PH,PDE-5活性表现在增加肺阻力的调解中发挥关键作用gydF4y2Ba30.gydF4y2Ba.除了no诱导的cGMP合成的大小,区域PDE‐5活性可能因此有助于血管松弛剂对这种气体剂的反应。gydF4y2Ba
总之,基线血浆环磷酸鸟苷水平显著与原发性和继发性肺动脉高压的严重程度相关。然而,在环鸟苷酸的血浆水平的一氧化氮诱导的增量和一氧化氮吸入期间的肺环鸟苷酸产生的梯度的大小,不与肺血管舒张响应于该代理相连。在一氧化氮吸入过程中发生的环鸟苷酸的血浆水平的变化的测量可能不会,因此,与一氧化氮反应性原发性和继发性肺动脉高压患者的测试时是正确的心脏导管插入术的替代品。gydF4y2Ba
致谢gydF4y2Ba
作者要感谢C. Traber‐Ferdinand和Z. Erdogan出色的技术支持,以及N. Katz(吉森贾斯图-李比希大学临床化学)对cGMP测量的支持。gydF4y2Ba
- 收到了gydF4y2Ba2001年7月5日。gydF4y2Ba
- 接受gydF4y2Ba2001年12月21日。gydF4y2Ba
- ©ers Journals LtdgydF4y2Ba
参考gydF4y2Ba
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