动物模型在肺动脉高压治疗中的评价课件

动物模型在肺动脉高压治疗中的评价LanZhao(UK)动物模型在肺动脉高压治疗中的评价课件鉴别新的药物靶点验证新的药物靶点探索药效探索新的药物治疗的安全性动物模型在肺动脉高压研究中的作用鉴别新的药物靶点动物模型在肺动脉高压研究中的作用肺血管收缩异常肺血管重构右心室肥厚肺动脉高压肺血管收缩异常肺动脉高压80µm15µm正常新生肌组织化/末梢血管移行

肺动脉高压80µm15µm正常新生肌组织化/末梢血管移行肺动肺动脉高压的动物模型

诱导及遗传

啮齿类动物施加慢性低氧或野百合碱大型动物应用如分流术模型等肺动脉高压的动物模型

诱导及遗传HypoxiaChamber10%O2HypoxiaChamber10%O2010203040506070051015202530Time(days)PAP(mmHg)常氧低氧(10%inspiredO2)低氧诱导大鼠肺动脉高压的血流动力学

010203040506070051015202530Tim慢性低氧诱导肺动脉高压的血管收缩与重构

010203040506070051015202530354045Time(days)PAP(mmHg)常氧低氧常氧血管重构血管收缩慢性低氧诱导肺动脉高压的血管收缩与重构0102030405低氧诱导的肺血管收缩Pulmonaryarterypressure10203040102030405060(mmHg)2%O22%O2Time(min)airairair低氧诱导的肺血管收缩Pulmonaryarterypr低氧诱导的肺血管重构及右心室肥厚常氧低氧Thick-walledremodelledvesselNormaldistalvesselNormaldistalvesselImmuno-reactiveremodelledvessel低氧诱导的肺血管重构及右心室肥厚常氧低氧Thick-wal长期给予西地那非可改善大鼠低氧诱导的肺动脉高压normoxiahypoxiasildenafil长期给予西地那非可改善大鼠低氧诱导的肺动脉高压normoxi010203040500510152025303540Time(days)PAP(mmHg)sildenafil(25mg)sildenafil(75mg)controlnormoxiahypoxia西地那非sildenafil长期给予西地那非可改善大鼠低氧诱导的肺动脉高压010203040500510152025303540TimPulmonaryarterypressure10203040102030405060(mmHg)airairair2%O22%O2Time(min)SildenafilHPV1HPV2PDE5抑制剂(sildenafil)可减弱低氧诱导的肺血管收缩0Pulmonaryarterypressure10Chronicdosingwithsildenafilattenuateshypoxia-inducedpulmonaryvascularremodellinginrats0.000.250.500.751.00NormoxiaHypoxia14daysHypoxia24daysSildenafil(day4to14)Sildenafil(day14to24)p<0.001p<0.001%muscularisedvessels(<25µmdia.)ChronicdosingwithsildenafilSimvastatin可改善低氧诱导的大鼠的肺动脉高压Girgisetal2003Simvastatin可改善低氧诱导的大鼠的肺动脉高压GiSchermulyetal.2005Imatinib可改善低氧诱导的小鼠的肺动脉高压Schermulyetal.2005Imatinib低氧所导致的遗传变异Pulmonaryarterypressure(mmHg)1020304050WKYF344F1F2

LimaMexicoCityLaPazLaOroyaMorocochaChengdouYushuLhasaLeadvilleDenverBogotaCerrodePascoMadou1015202530010002000300040005000Altitude(m)XiningPulmonaryarterypressure啮齿类人类低氧所导致的遗传变异Pulmonaryarterypre优点真正的病理因素刺激广泛应用于多种哺乳动物有利于分析影响易感性的各个因素有利于血管反应分子的检测缺点缺乏炎症重构较轻缓慢性低氧诱导的肺动脉高压优点慢性低氧诱导的肺动脉高压野百合碱的作用机理MCT-pyrrolevascularleakplateletaggregationMigration/proliferationofSMC‘sAdhesionmolecules(VCAM,ICAM)Self-sustainingautonomousparacrine/autocrinenetwork‚Denovo‘muscularizationvesselremodellingMCTSMC‘sproducecollagen,elastin,proteoglycans,MMP‘s,PDGF....Secretionofgrowthfactors/cytokines野百合碱的作用机理MCT-pyrrolevascularl大鼠野百合碱诱导的肺动脉高压模型0102030405060708090100110120Pressure(mmHg)00.10.20.30.40.50.60.70.80.91RV/LV+IVSratioMeanPAPMeanSystemicBPRV/LV+IVScontrol1w2w3w4wMeanPAPMeanSystemicBPRV/LV+IVS大鼠野百合碱诱导的肺动脉高压模型01020304050607Schermulyetal.2005Hessetal1996BosentanSTI571大鼠野百合碱诱导的肺动脉高压模型Schermulyetal.2005HessetaMCT42days/BAY41-2272MCT42days/BAY58-2667ControlMCT42days30µm30µm30µm30µm大鼠野百合碱诱导的肺血管重构MCT42days/BAY4野百合碱诱导的肺动脉高压-存活率研究Schermulyetal.2005野百合碱诱导的肺动脉高压-存活率研究Schermulyet野百合碱诱导的肺动脉高压并肺切除术新内膜形成Whiteetal2007野百合碱诱导的肺动脉高压并肺切除术新内膜形成Whitee肺切除术大鼠注射野百合碱后新内膜的形成Nishimuraetal2002肺切除术大鼠注射野百合碱后新内膜的形成NishimuraeSimvastatin逆转大鼠野百合碱诱导的肺动脉高压10050004812162024n=8n=12WeeksafterpneumonectomySurvivalrate(%)Nishimuraetal2003normalvehicle2weekssimvastatin6weekssimvastatinSimvastatin逆转大鼠野百合碱诱导的肺动脉高压10优点富有挑战性的动物模型能够进行生存研究缺点非特异性组织损伤，并非针对肺血管需要在肝脏进行代谢转化野百合碱诱导的肺动脉高压模型优点野百合碱诱导的肺动脉高压模型Ivy,D.D.etal.Circulation2005在内皮素B受体缺失大鼠进行远端肺动脉内膜损毁Ivy,D.D.etal.CirculationFASEBJ.2001慢性低氧合并VEGF受体2(SU5416)的抑制可导致严重的肺动脉高压FASEBJ.2001慢性低氧合并VEGF受体2(SU获得性肺动脉高压模型-大动物的研究新生儿持续性肺动脉高压胎羊部分动脉导管慢性结扎胎猪或新生猪慢性低压缺氧动脉型肺动脉高压伴随先天性心脏病的分流术模型在羊羔和小猪进行改变肺循环的移植或接合动脉获得性肺动脉高压模型-大动物的研究新生儿持续性肺动脉高压肺动脉高压合并先天性心脏病的分流术模型ReddyetalCirc1995RondeletetalCirc2003肺动脉高压合并先天性心脏病的分流术模型Reddyetal优点更接近人类的循环系统更易于收集血液动力学信息缺点费用较高面临技术上的挑战获得性肺动脉高压模型在大动物中的研究优点获得性肺动脉高压模型在大动物中的研究人类疾病的病理动物模型的病理探索遗传模型更好地理解动物模型的病理变化为了试图更好地理解疾病在人类和动物模型中的关系人类疾病的病理动物模型的病理探索遗传模型为了试图更好地理解疾遗传模型-骨形成蛋白受体2（BMPR2）功能的研究

BMPR2单倍剂量不足很少表现肺动脉高压增加对低氧，野百合碱，血清素的敏感性显性基因关闭模型发育肺动脉高压组织学尚未复制人类病理状态WestetalCircRes2004遗传模型-骨形成蛋白受体2（BMPR2）功能的研究

BMP01020304050WTHethphG/hphGCHRVSP(mmHg)****KhooetalCirc2005020406080WTHethphG/hphGCH%TWPV****BH4缺失的hph-1小鼠肺动脉高压UncoupledBH4GTPGTPCH-1NOSL-arginineNOSuperoxidehph-1miceO2-01020304050WTHethphG/hphGCHRVS病理比较Kwapiszewskaetal2008病理比较Kwapiszewskaetal2008药物研究的经验所有的目前应用的针对肺动脉高压的靶向治疗在动物模型中均有效。

–特别是低氧和野百合碱模型某些治疗对动物模型显示出显著的疗效，但临床效果欠佳。缺少可复现的表现丛状损害的模型药物研究的经验所有的目前应用的针对肺动脉高压的靶向治疗在动物动物模型必须表达病理状态下药物的靶点。

需要显示出对已确定的肺动脉高压的逆转或减轻。数据应收集：肺血管阻力，重构，右心室功能，存活率，运动能力等等。不止一种动物模型提供相应的靶点，因此需要对不同的状态进行仔细的分析研究。好的动物方面的研究应具备动物模型必须表达病理状态下药物的靶点。好的动物方面的研究应动物模型在肺动脉高压治疗中的评价LanZhao(UK)动物模型在肺动脉高压治疗中的评价课件鉴别新的药物靶点验证新的药物靶点探索药效探索新的药物治疗的安全性动物模型在肺动脉高压研究中的作用鉴别新的药物靶点动物模型在肺动脉高压研究中的作用肺血管收缩异常肺血管重构右心室肥厚肺动脉高压肺血管收缩异常肺动脉高压80µm15µm正常新生肌组织化/末梢血管移行

肺动脉高压80µm15µm正常新生肌组织化/末梢血管移行肺动肺动脉高压的动物模型

诱导及遗传

啮齿类动物施加慢性低氧或野百合碱大型动物应用如分流术模型等肺动脉高压的动物模型

诱导及遗传HypoxiaChamber10%O2HypoxiaChamber10%O2010203040506070051015202530Time(days)PAP(mmHg)常氧低氧(10%inspiredO2)低氧诱导大鼠肺动脉高压的血流动力学

010203040506070051015202530Tim慢性低氧诱导肺动脉高压的血管收缩与重构

010203040506070051015202530354045Time(days)PAP(mmHg)常氧低氧常氧血管重构血管收缩慢性低氧诱导肺动脉高压的血管收缩与重构0102030405低氧诱导的肺血管收缩Pulmonaryarterypressure10203040102030405060(mmHg)2%O22%O2Time(min)airairair低氧诱导的肺血管收缩Pulmonaryarterypr低氧诱导的肺血管重构及右心室肥厚常氧低氧Thick-walledremodelledvesselNormaldistalvesselNormaldistalvesselImmuno-reactiveremodelledvessel低氧诱导的肺血管重构及右心室肥厚常氧低氧Thick-wal长期给予西地那非可改善大鼠低氧诱导的肺动脉高压normoxiahypoxiasildenafil长期给予西地那非可改善大鼠低氧诱导的肺动脉高压normoxi010203040500510152025303540Time(days)PAP(mmHg)sildenafil(25mg)sildenafil(75mg)controlnormoxiahypoxia西地那非sildenafil长期给予西地那非可改善大鼠低氧诱导的肺动脉高压010203040500510152025303540TimPulmonaryarterypressure10203040102030405060(mmHg)airairair2%O22%O2Time(min)SildenafilHPV1HPV2PDE5抑制剂(sildenafil)可减弱低氧诱导的肺血管收缩0Pulmonaryarterypressure10Chronicdosingwithsildenafilattenuateshypoxia-inducedpulmonaryvascularremodellinginrats0.000.250.500.751.00NormoxiaHypoxia14daysHypoxia24daysSildenafil(day4to14)Sildenafil(day14to24)p<0.001p<0.001%muscularisedvessels(<25µmdia.)ChronicdosingwithsildenafilSimvastatin可改善低氧诱导的大鼠的肺动脉高压Girgisetal2003Simvastatin可改善低氧诱导的大鼠的肺动脉高压GiSchermulyetal.2005Imatinib可改善低氧诱导的小鼠的肺动脉高压Schermulyetal.2005Imatinib低氧所导致的遗传变异Pulmonaryarterypressure(mmHg)1020304050WKYF344F1F2

LimaMexicoCityLaPazLaOroyaMorocochaChengdouYushuLhasaLeadvilleDenverBogotaCerrodePascoMadou1015202530010002000300040005000Altitude(m)XiningPulmonaryarterypressure啮齿类人类低氧所导致的遗传变异Pulmonaryarterypre优点真正的病理因素刺激广泛应用于多种哺乳动物有利于分析影响易感性的各个因素有利于血管反应分子的检测缺点缺乏炎症重构较轻缓慢性低氧诱导的肺动脉高压优点慢性低氧诱导的肺动脉高压野百合碱的作用机理MCT-pyrrolevascularleakplateletaggregationMigration/proliferationofSMC‘sAdhesionmolecules(VCAM,ICAM)Self-sustainingautonomousparacrine/autocrinenetwork‚Denovo‘muscularizationvesselremodellingMCTSMC‘sproducecollagen,elastin,proteoglycans,MMP‘s,PDGF....Secretionofgrowthfactors/cytokines野百合碱的作用机理MCT-pyrrolevascularl大鼠野百合碱诱导的肺动脉高压模型0102030405060708090100110120Pressure(mmHg)00.10.20.30.40.50.60.70.80.91RV/LV+IVSratioMeanPAPMeanSystemicBPRV/LV+IVScontrol1w2w3w4wMeanPAPMeanSystemicBPRV/LV+IVS大鼠野百合碱诱导的肺动脉高压模型01020304050607Schermulyetal.2005Hessetal1996BosentanSTI571大鼠野百合碱诱导的肺动脉高压模型Schermulyetal.2005HessetaMCT42days/BAY41-2272MCT42days/BAY58-2667ControlMCT42days30µm30µm30µm30µm大鼠野百合碱诱导的肺血管重构MCT42days/BAY4野百合碱诱导的肺动脉高压-存活率研究Schermulyetal.2005野百合碱诱导的肺动脉高压-存活率研究Schermulyet野百合碱诱导的肺动脉高压并肺切除术新内膜形成Whiteetal2007野百合碱诱导的肺动脉高压并肺切除术新内膜形成Whitee肺切除术大鼠注射野百合碱后新内膜的形成Nishimuraetal2002肺切除术大鼠注射野百合碱后新内膜的形成NishimuraeSimvastatin逆转大鼠野百合碱诱导的肺动脉高压10050004812162024n=8n=12WeeksafterpneumonectomySurvivalrate(%)Nishimuraetal2003normalvehicle2weekssimvastatin6weekssimvastatinSimvastatin逆转大鼠野百合碱诱导的肺动脉高压10优点富有挑战性的动物模型能够进行生存研究缺点非特异性组织损伤，并非针对肺血管需要在肝脏进行代谢转化野百合碱诱导的肺动脉高压模型优点野百合碱诱导的肺动脉高压模型Ivy,D.D.etal.Circulation2005在内皮素B受体缺失大鼠进行远端肺动脉内膜损毁Ivy,D.D.etal.CirculationFASEBJ.2001慢性低氧合并VEGF受体2(SU5416)的抑制可导致严重的肺动脉高压FASEBJ.2001慢性低氧合并VEGF受体2(SU获得性肺动脉高压模型-大动物的研究新生儿持续性肺动脉高压胎羊部分动脉导管慢性结扎胎猪或新生猪慢性低压缺氧动脉型肺动脉高压伴随先天性心脏病的分流术模型在羊羔和小猪进行改变肺循环的移植或接合动脉获得性肺动脉高压模型-大动物的研究新生儿持续性肺动脉高压肺动脉高压合并先天性心脏病的分流术模型ReddyetalC