動物模型在肺動脈高壓治療中的評價LanZhao(UK)動物模型在肺動脈高壓治療中的評價課件鑒別新的藥物靶點驗證新的藥物靶點探索藥效探索新的藥物治療的安全性動物模型在肺動脈高壓研究中的作用鑒別新的藥物靶點動物模型在肺動脈高壓研究中的作用肺血管收縮異常肺血管重構(gòu)右心室肥厚肺動脈高壓肺血管收縮異常肺動脈高壓80μm15μm正常新生肌組織化/末梢血管移行

肺動脈高壓80μm15μm正常新生肌組織化/末梢血管移行肺動肺動脈高壓的動物模型

誘導及遺傳

嚙齒類動物施加慢性低氧或野百合堿大型動物應(yīng)用如分流術(shù)模型等肺動脈高壓的動物模型

誘導及遺傳HypoxiaChamber10%O2HypoxiaChamber10%O2010203040506070051015202530Time(days)PAP(mmHg)常氧低氧(10%inspiredO2)低氧誘導大鼠肺動脈高壓的血流動力學

010203040506070051015202530Tim慢性低氧誘導肺動脈高壓的血管收縮與重構(gòu)

010203040506070051015202530354045Time(days)PAP(mmHg)常氧低氧常氧血管重構(gòu)血管收縮慢性低氧誘導肺動脈高壓的血管收縮與重構(gòu)0102030405低氧誘導的肺血管收縮Pulmonaryarterypressure10203040102030405060(mmHg)2%O22%O2Time(min)airairair低氧誘導的肺血管收縮Pulmonaryarterypr低氧誘導的肺血管重構(gòu)及右心室肥厚常氧低氧Thick-walledremodelledvesselNormaldistalvesselNormaldistalvesselImmuno-reactiveremodelledvessel低氧誘導的肺血管重構(gòu)及右心室肥厚常氧低氧Thick-wal長期給予西地那非可改善大鼠低氧誘導的肺動脈高壓normoxiahypoxiasildenafil長期給予西地那非可改善大鼠低氧誘導的肺動脈高壓normoxi010203040500510152025303540Time(days)PAP(mmHg)sildenafil(25mg)sildenafil(75mg)controlnormoxiahypoxia西地那非sildenafil長期給予西地那非可改善大鼠低氧誘導的肺動脈高壓010203040500510152025303540TimPulmonaryarterypressure10203040102030405060(mmHg)airairair2%O22%O2Time(min)SildenafilHPV1HPV2PDE5抑制劑(sildenafil)可減弱低氧誘導的肺血管收縮0Pulmonaryarterypressure10Chronicdosingwithsildenafilattenuateshypoxia-inducedpulmonaryvascularremodellinginrats0.000.250.500.751.00NormoxiaHypoxia14daysHypoxia24daysSildenafil(day4to14)Sildenafil(day14to24)p<0.001p<0.001%muscularisedvessels(<25μmdia.)ChronicdosingwithsildenafilSimvastatin可改善低氧誘導的大鼠的肺動脈高壓Girgisetal2003Simvastatin可改善低氧誘導的大鼠的肺動脈高壓GiSchermulyetal.2005Imatinib可改善低氧誘導的小鼠的肺動脈高壓Schermulyetal.2005Imatinib低氧所導致的遺傳變異Pulmonaryarterypressure(mmHg)1020304050WKYF344F1F2

LimaMexicoCityLaPazLaOroyaMorocochaChengdouYushuLhasaLeadvilleDenverBogotaCerrodePascoMadou1015202530010002000300040005000Altitude(m)XiningPulmonaryarterypressure嚙齒類人類低氧所導致的遺傳變異Pulmonaryarterypre優(yōu)點真正的病理因素刺激廣泛應(yīng)用于多種哺乳動物有利于分析影響易感性的各個因素有利于血管反應(yīng)分子的檢測缺點缺乏炎癥重構(gòu)較輕緩慢性低氧誘導的肺動脈高壓優(yōu)點慢性低氧誘導的肺動脈高壓野百合堿的作用機理MCT-pyrrolevascularleakplateletaggregationMigration/proliferationofSMC‘sAdhesionmolecules(VCAM,ICAM)Self-sustainingautonomousparacrine/autocrinenetwork?Denovo‘muscularizationvesselremodellingMCTSMC‘sproducecollagen,elastin,proteoglycans,MMP‘s,PDGF....Secretionofgrowthfactors/cytokines野百合堿的作用機理MCT-pyrrolevascularl大鼠野百合堿誘導的肺動脈高壓模型0102030405060708090100110120Pressure(mmHg)00.10.20.30.40.50.60.70.80.91RV/LV+IVSratioMeanPAPMeanSystemicBPRV/LV+IVScontrol1w2w3w4wMeanPAPMeanSystemicBPRV/LV+IVS大鼠野百合堿誘導的肺動脈高壓模型01020304050607Schermulyetal.2005Hessetal1996BosentanSTI571大鼠野百合堿誘導的肺動脈高壓模型Schermulyetal.2005HessetaMCT42days/BAY41-2272MCT42days/BAY58-2667ControlMCT42days30μm30μm30μm30μm大鼠野百合堿誘導的肺血管重構(gòu)MCT42days/BAY4野百合堿誘導的肺動脈高壓-存活率研究Schermulyetal.2005野百合堿誘導的肺動脈高壓-存活率研究Schermulyet野百合堿誘導的肺動脈高壓并肺切除術(shù)新內(nèi)膜形成Whiteetal2007野百合堿誘導的肺動脈高壓并肺切除術(shù)新內(nèi)膜形成Whitee肺切除術(shù)大鼠注射野百合堿后新內(nèi)膜的形成Nishimuraetal2002肺切除術(shù)大鼠注射野百合堿后新內(nèi)膜的形成NishimuraeSimvastatin逆轉(zhuǎn)大鼠野百合堿誘導的肺動脈高壓10050004812162024n=8n=12WeeksafterpneumonectomySurvivalrate(%)Nishimuraetal2003normalvehicle2weekssimvastatin6weekssimvastatinSimvastatin逆轉(zhuǎn)大鼠野百合堿誘導的肺動脈高壓10優(yōu)點富有挑戰(zhàn)性的動物模型能夠進行生存研究缺點非特異性組織損傷，并非針對肺血管需要在肝臟進行代謝轉(zhuǎn)化野百合堿誘導的肺動脈高壓模型優(yōu)點野百合堿誘導的肺動脈高壓模型Ivy,D.D.etal.Circulation2005在內(nèi)皮素B受體缺失大鼠進行遠端肺動脈內(nèi)膜損毀Ivy,D.D.etal.CirculationFASEBJ.2001慢性低氧合并VEGF受體2(SU5416)的抑制可導致嚴重的肺動脈高壓FASEBJ.2001慢性低氧合并VEGF受體2(SU獲得性肺動脈高壓模型-大動物的研究新生兒持續(xù)性肺動脈高壓胎羊部分動脈導管慢性結(jié)扎胎豬或新生豬慢性低壓缺氧動脈型肺動脈高壓伴隨先天性心臟病的分流術(shù)模型在羊羔和小豬進行改變肺循環(huán)的移植或接合動脈獲得性肺動脈高壓模型-大動物的研究新生兒持續(xù)性肺動脈高壓肺動脈高壓合并先天性心臟病的分流術(shù)模型ReddyetalCirc1995RondeletetalCirc2003肺動脈高壓合并先天性心臟病的分流術(shù)模型Reddyetal優(yōu)點更接近人類的循環(huán)系統(tǒng)更易于收集血液動力學信息缺點費用較高面臨技術(shù)上的挑戰(zhàn)獲得性肺動脈高壓模型在大動物中的研究優(yōu)點獲得性肺動脈高壓模型在大動物中的研究人類疾病的病理動物模型的病理探索遺傳模型更好地理解動物模型的病理變化為了試圖更好地理解疾病在人類和動物模型中的關(guān)系人類疾病的病理動物模型的病理探索遺傳模型為了試圖更好地理解疾遺傳模型-骨形成蛋白受體2（BMPR2）功能的研究

BMPR2單倍劑量不足很少表現(xiàn)肺動脈高壓增加對低氧，野百合堿，血清素的敏感性顯性基因關(guān)閉模型發(fā)育肺動脈高壓組織學尚未復制人類病理狀態(tài)WestetalCircRes2004遺傳模型-骨形成蛋白受體2（BMPR2）功能的研究

BMP01020304050WTHethphG/hphGCHRVSP(mmHg)****KhooetalCirc2005020406080WTHethphG/hphGCH%TWPV****BH4缺失的hph-1小鼠肺動脈高壓UncoupledBH4GTPGTPCH-1NOSL-arginineNOSuperoxidehph-1miceO2-01020304050WTHethphG/hphGCHRVS病理比較Kwapiszewskaetal2008病理比較Kwapiszewskaetal2008藥物研究的經(jīng)驗所有的目前應(yīng)用的針對肺動脈高壓的靶向治療在動物模型中均有效。

–特別是低氧和野百合堿模型某些治療對動物模型顯示出顯著的療效，但臨床效果欠佳。缺少可復現(xiàn)的表現(xiàn)叢狀損害的模型藥物研究的經(jīng)驗所有的目前應(yīng)用的針對肺動脈高壓的靶向治療在動物動物模型必須表達病理狀態(tài)下藥物的靶點。

需要顯示出對已確定的肺動脈高壓的逆轉(zhuǎn)或減輕。數(shù)據(jù)應(yīng)收集：肺血管阻力，重構(gòu)，右心室功能，存活率，運動能力等等。不止一種動物模型提供相應(yīng)的靶點，因此需要對不同的狀態(tài)進行仔細的分析研究。好的動物方面的研究應(yīng)具備動物模型必須表達病理狀態(tài)下藥物的靶點。好的動物方面的研究應(yīng)動物模型在肺動脈高壓治療中的評價LanZhao(UK)動物模型在肺動脈高壓治療中的評價課件鑒別新的藥物靶點驗證新的藥物靶點探索藥效探索新的藥物治療的安全性動物模型在肺動脈高壓研究中的作用鑒別新的藥物靶點動物模型在肺動脈高壓研究中的作用肺血管收縮異常肺血管重構(gòu)右心室肥厚肺動脈高壓肺血管收縮異常肺動脈高壓80μm15μm正常新生肌組織化/末梢血管移行

肺動脈高壓80μm15μm正常新生肌組織化/末梢血管移行肺動肺動脈高壓的動物模型

誘導及遺傳

嚙齒類動物施加慢性低氧或野百合堿大型動物應(yīng)用如分流術(shù)模型等肺動脈高壓的動物模型

誘導及遺傳HypoxiaChamber10%O2HypoxiaChamber10%O2010203040506070051015202530Time(days)PAP(mmHg)常氧低氧(10%inspiredO2)低氧誘導大鼠肺動脈高壓的血流動力學

010203040506070051015202530Tim慢性低氧誘導肺動脈高壓的血管收縮與重構(gòu)

010203040506070051015202530354045Time(days)PAP(mmHg)常氧低氧常氧血管重構(gòu)血管收縮慢性低氧誘導肺動脈高壓的血管收縮與重構(gòu)0102030405低氧誘導的肺血管收縮Pulmonaryarterypressure10203040102030405060(mmHg)2%O22%O2Time(min)airairair低氧誘導的肺血管收縮Pulmonaryarterypr低氧誘導的肺血管重構(gòu)及右心室肥厚常氧低氧Thick-walledremodelledvesselNormaldistalvesselNormaldistalvesselImmuno-reactiveremodelledvessel低氧誘導的肺血管重構(gòu)及右心室肥厚常氧低氧Thick-wal長期給予西地那非可改善大鼠低氧誘導的肺動脈高壓normoxiahypoxiasildenafil長期給予西地那非可改善大鼠低氧誘導的肺動脈高壓normoxi010203040500510152025303540Time(days)PAP(mmHg)sildenafil(25mg)sildenafil(75mg)controlnormoxiahypoxia西地那非sildenafil長期給予西地那非可改善大鼠低氧誘導的肺動脈高壓010203040500510152025303540TimPulmonaryarterypressure10203040102030405060(mmHg)airairair2%O22%O2Time(min)SildenafilHPV1HPV2PDE5抑制劑(sildenafil)可減弱低氧誘導的肺血管收縮0Pulmonaryarterypressure10Chronicdosingwithsildenafilattenuateshypoxia-inducedpulmonaryvascularremodellinginrats0.000.250.500.751.00NormoxiaHypoxia14daysHypoxia24daysSildenafil(day4to14)Sildenafil(day14to24)p<0.001p<0.001%muscularisedvessels(<25μmdia.)ChronicdosingwithsildenafilSimvastatin可改善低氧誘導的大鼠的肺動脈高壓Girgisetal2003Simvastatin可改善低氧誘導的大鼠的肺動脈高壓GiSchermulyetal.2005Imatinib可改善低氧誘導的小鼠的肺動脈高壓Schermulyetal.2005Imatinib低氧所導致的遺傳變異Pulmonaryarterypressure(mmHg)1020304050WKYF344F1F2

LimaMexicoCityLaPazLaOroyaMorocochaChengdouYushuLhasaLeadvilleDenverBogotaCerrodePascoMadou1015202530010002000300040005000Altitude(m)XiningPulmonaryarterypressure嚙齒類人類低氧所導致的遺傳變異Pulmonaryarterypre優(yōu)點真正的病理因素刺激廣泛應(yīng)用于多種哺乳動物有利于分析影響易感性的各個因素有利于血管反應(yīng)分子的檢測缺點缺乏炎癥重構(gòu)較輕緩慢性低氧誘導的肺動脈高壓優(yōu)點慢性低氧誘導的肺動脈高壓野百合堿的作用機理MCT-pyrrolevascularleakplateletaggregationMigration/proliferationofSMC‘sAdhesionmolecules(VCAM,ICAM)Self-sustainingautonomousparacrine/autocrinenetwork?Denovo‘muscularizationvesselremodellingMCTSMC‘sproducecollagen,elastin,proteoglycans,MMP‘s,PDGF....Secretionofgrowthfactors/cytokines野百合堿的作用機理MCT-pyrrolevascularl大鼠野百合堿誘導的肺動脈高壓模型0102030405060708090100110120Pressure(mmHg)00.10.20.30.40.50.60.70.80.91RV/LV+IVSratioMeanPAPMeanSystemicBPRV/LV+IVScontrol1w2w3w4wMeanPAPMeanSystemicBPRV/LV+IVS大鼠野百合堿誘導的肺動脈高壓模型01020304050607Schermulyetal.2005Hessetal1996BosentanSTI571大鼠野百合堿誘導的肺動脈高壓模型Schermulyetal.2005HessetaMCT42days/BAY41-2272MCT42days/BAY58-2667ControlMCT42days30μm30μm30μm30μm大鼠野百合堿誘導的肺血管重構(gòu)MCT42days/BAY4野百合堿誘導的肺動脈高壓-存活率研究Schermulyetal.2005野百合堿誘導的肺動脈高壓-存活率研究Schermulyet野百合堿誘導的肺動脈高壓并肺切除術(shù)新內(nèi)膜形成Whiteetal2007野百合堿誘導的肺動脈高壓并肺切除術(shù)新內(nèi)膜形成Whitee肺切除術(shù)大鼠注射野百合堿后新內(nèi)膜的形成Nishimuraetal2002肺切除術(shù)大鼠注射野百合堿后新內(nèi)膜的形成NishimuraeSimvastatin逆轉(zhuǎn)大鼠野百合堿誘導的肺動脈高壓10050004812162024n=8n=12WeeksafterpneumonectomySurvivalrate(%)Nishimuraetal2003normalvehicle2weekssimvastatin6weekssimvastatinSimvastatin逆轉(zhuǎn)大鼠野百合堿誘導的肺動脈高壓10優(yōu)點富有挑戰(zhàn)性的動物模型能夠進行生存研究缺點非特異性組織損傷，并非針對肺血管需要在肝臟進行代謝轉(zhuǎn)化野百合堿誘導的肺動脈高壓模型優(yōu)點野百合堿誘導的肺動脈高壓模型Ivy,D.D.etal.Circulation2005在內(nèi)皮素B受體缺失大鼠進行遠端肺動脈內(nèi)膜損毀Ivy,D.D.etal.CirculationFASEBJ.2001慢性低氧合并VEGF受體2(SU5416)的抑制可導致嚴重的肺動脈高壓FASEBJ.2001慢性低氧合并VEGF受體2(SU獲得性肺動脈高壓模型-大動物的研究新生兒持續(xù)性肺動脈高壓胎羊部分動脈導管慢性結(jié)扎胎豬或新生豬慢性低壓缺氧動脈型肺動脈高壓伴隨先天性心臟病的分流術(shù)模型在羊羔和小豬進行改變肺循環(huán)的移植或接合動脈獲得性肺動脈高壓模型-大動物的研究新生兒持續(xù)性肺動脈高壓肺動脈高壓合并先天性心臟病的分流術(shù)模型ReddyetalC