劉飛君,宋二飛,武冬梅,張軒萍,劉 宇,梁月琴,張明升

KB-R7943是一種特異性鈉鈣交換(Na+/Ca2+exchange,NCE)抑制劑。在雙向離子環(huán)境下,KB-R7943對心肌細胞NCE具有雙向抑制作用[1],既能抑制反向 NCE(即Na+出Ca2+入),又能抑制正向 NCE(即 Na+入Ca2+出)。KB-R7943廣泛應(yīng)用于心血管疾病的研究和治療,尤其對高鹽飲食誘導的高血壓模型治療效果顯著[2],同時通過減輕Ca2+超載,KB-R7943對缺血/再灌注過程中心肌組織的損傷具有保護作用[3,4]。在高糖引起的大鼠離體胸主動脈內(nèi)皮損傷模型中,KB-R7943能夠恢復損傷的內(nèi)皮依賴的舒張功能[5]。但是關(guān)于KB-R7943對成年大鼠離體血管環(huán)的直接作用未見報道,本實驗將采用離體血管張力記錄實驗方法,觀察KB-R7943對成年大鼠離體血管反應(yīng)性的影響,并初步探討其可能的作用機制。

1 材料與方法

1.1 藥品與試劑 KB-R7943購自英國TOCRIS公司;左旋硝基精氨酸甲酯(L-NAME)、吲哚美辛(Indomethacin)、苯腎上腺素(PE)、5-羥色胺(5-HT)、血栓素A2類似物(U-46619)、乙酰膽堿(Ach)均購自 Sigma公司;硝普鈉(SNP)購自丹東醫(yī)創(chuàng)藥業(yè)有限責任公司。其余試劑為市售優(yōu)級純。

1.2 大鼠腎動脈血管環(huán)標本的制備 SD雄性大鼠,體重為200 g～300 g,由山西醫(yī)科大學實驗動物中心提供。大鼠斷頭處死后,立即取出腎臟、大腦、心臟和胸主動脈,置于氧飽和的4℃PSS液中。腹主動脈環(huán)的制備:腹主動脈剪成長度約4 mm的血管環(huán),連于張力換能器,使用Powerlab生物信號測定系統(tǒng)(澳大利亞埃德)記錄血管環(huán)張力變化。腎動脈環(huán)的制備:用大頭針分別固定腎臟的兩端,沿腎動脈剝離動脈的三級分支,剪取2 mm左右的血管環(huán)。大腦中動脈環(huán)的制備:鈍性分離頸內(nèi)動脈的延續(xù)—大腦中動脈,在靠近內(nèi)側(cè)處剪取2 mm左右的血管環(huán)。冠狀動脈血管環(huán)的制備:鈍性分離冠狀動脈,在前降支處剪取2 mm的血管環(huán)。將分離干凈的動脈環(huán)固定在Multi Myograph System-610M(DMT,丹麥)浴槽內(nèi)傳感器上,持續(xù)通以100%O2,浴槽溫度恒定在37℃,張力的變化通過DMT的換能系統(tǒng)采集。在開始正式實驗之前,用60 mmol/L的KCl預收縮,當收縮達穩(wěn)定的平臺時用Ach(10-5mol/L)舒張,連續(xù)3次,當相鄰兩次刺激的收縮幅度或舒張幅度差別不大于10%,認為血管環(huán)組織結(jié)構(gòu)完整,功能正常,然后開始正式實驗。

1.3 KB-R7943對大鼠腎動脈環(huán)張力的影響 基礎(chǔ)張力狀態(tài)下實驗組累積加入 10-8mol/L～10-6mol/L的 KB-R7943;空白對照組累積加入相同濃度的NaCl,以排除滲透壓增大對實驗結(jié)果的影響。以實驗組每次加藥后血管張力達坪值后,才開始加下一個濃度。

1.4 KB-R7943對大鼠離體各器官動脈環(huán)的舒張作用 動脈環(huán)穩(wěn)定30 min后,用60 mmol/L KCl所致血管預收縮達到坪值時累積加入 10-8mol/L～10-6mol/L的 KB-R7943或SNP,觀察其舒張作用。以 60 mmol/L KC1所致的最大收縮張力為100%,然后分別計算出各濃度藥物所致舒張的百分比,最后做出藥物的濃度-舒張效應(yīng)曲線。

1.5 L-NAME和Indomethacin對KB-R7943舒張腎動脈環(huán)作用的影響 60 mmol/L KCl預收縮腎動脈環(huán),待收縮達坪值后,分別加入一氧化氮合酶抑制劑L-NAME(10-4mol/L),環(huán)氧合酶抑制劑Indomethacin(10-5mol/L),當血管環(huán)收縮再次達到坪值后。實驗組和對照組累積加入KB-R7943(10-8mol/L～10-6mol/L)。

1.6 KB-R7943對腎動脈環(huán) PE、U-46619、5-HT濃度-效應(yīng)曲線的影響 腎動脈環(huán)穩(wěn)定30 min后,向各浴管中分別累PE(3×10-8mol/L～10-5mol/L),U-46619(10-7mol/L～10-5mol/L),5-HT(10-8mol/L～ 10-6mol/L),以PE、U-46619、5-HT最大收縮幅度為100%,構(gòu)建 PE、U-46619、5-HT濃度-收縮效應(yīng)曲線。用正常PSS液沖洗標本3次,使標本充分休息恢復,向浴管內(nèi)分別加入KB-R7943,使浴管內(nèi)終濃度分別為10-6mol/L、3×10-6mol/L或 10-5mol/L,孵 育 30 min,然后 在不同濃度藥物存在的基礎(chǔ)上依次重建PE、U-46619、5-HT濃度-效應(yīng)曲線,觀察 KB-R7943預干預對 PE、U-46619、5-HT濃度-收縮效應(yīng)曲線的影響。

1.7 統(tǒng)計學處理 應(yīng)用SPSS 13.0作統(tǒng)計分析。計量資料以均數(shù)±標準差(±s)表示,采用t檢驗。為比較藥物作用強度,用Logistic法將量效關(guān)系曲線直線化,求出使預收縮張力舒張50%所需的濃度(RC50),或使刺激劑最大效應(yīng)下降50%所需的濃度(IC50)。

2 結(jié) 果

2.1 在基礎(chǔ)狀態(tài)下,KB-R7943對大鼠動脈環(huán)張力的影響KB-R7943各濃度組對大鼠各器官血管環(huán)及主動脈環(huán)的基礎(chǔ)張力無明顯影響,與對照組比較差異無統(tǒng)計學意義P＞0.05)。

2.2 KB-R7943對離體腎動脈環(huán)的舒張作用(見圖1)KCl(60 mmol/L)使成年大鼠主動脈、腎動脈、大腦中動脈和冠脈環(huán)持續(xù)收縮,最大收縮幅度分別為(2.85±0.47)g,(4.95±0.69)mN,(3.39±0.77)mN和(4.96±1.21)mN。KB-R7943(10-8mol/L～10-6mol/L)和 SNP(10-8mol/L～10-6mol/L)對 KCl(60 mmol/L)預收縮的大鼠各器官血管環(huán)均有濃度依賴性舒張作用,最大舒張率分別為(43.86±6.83)%和(58.76±9.44)%、(87.08±1.83)%和(60.97±2.43)%、(59.86±4.83)%和(46.81±2.43)%、(54.74±7.45)%和(66.27±3.23)%。其 EC50分 別為3.78×10-7mol/L和1.44×10-7mol/L、1.80×10-7mol/L和6.87×10-8mol/L、7.27×10-7mol/L和 3.12×10-7mol/L、2.66×10-6mol/L和 7.04×10-8mol/L。

圖1 KB-R7943對離體腎動脈環(huán)的舒張作用

2.3 L-NAM E和Indo對KB-R7943舒血管作用的影響(見圖2)在KCl預收縮的內(nèi)皮完整的腎動脈環(huán)上,L-NAM E能夠減弱KB-R7943(10-8mol/L～3×10-7mol/L)舒張腎血管環(huán)的作用,對KB-R7943(10-6mol/L)舒血管作用沒有顯著影響。環(huán)氧合酶抑制劑Indo對KB-R7943的舒血管作用均沒有明顯影響。

圖2 L-NAM E和Indo對KB-R7943舒血管作用的影響

2.4 KB-R7943對PE、5-HT、U-46619濃度-效應(yīng)曲線的影響(見圖3)KB-R7943 10-6mol/L、3×10-6mol/L或10-5mol/L均可以使PE、U-46619、5-HT的收縮量效曲線非平行右移,并抑制最大反應(yīng)。PE、5-HT、U-46619的最大收縮幅度隨KBR7943濃度的增加分別下降了(54.44±3.82)%,(63.33±3.82)%和(38.01±9.82)%。

圖3 KB-R7943對PE、5-HT、U-46619濃度-效應(yīng)曲線的影響

3 討 論

KB-R7943是第一個具有相對選擇性的,有效的鈉鈣交換抑制劑,被作為藥理學實驗的重要工具藥物。在心血管疾病的治療方面也有廣泛應(yīng)用,對缺血再灌注過程中心肌組織的損傷和 洋地黃引起的心律失常具有保護作用[6]。但是,關(guān)于KB-R7943本身對于離體血管環(huán)作用的報道非常少見,本實驗采用離體血管體外實驗的方法,觀察了KB-R7943對高鉀去極化引起的成年大鼠主動脈和其他小血管(腎動脈、大腦中動脈和冠脈)預收縮的舒張作用,并與內(nèi)皮非依賴性血管舒張藥SNP進行了比較。結(jié)果表明,他們在(10-8mol/L～10-6mol/L)濃度范圍內(nèi)對高鉀引起的預收縮均表現(xiàn)出濃度依賴性的舒張效應(yīng)。在主動脈和冠脈KB-R7943的舒張作用弱于SNP,在腎動脈和大腦中動脈,低濃度的KB-R7943(10-8mol/L、3×10-8mol/L)舒張作用弱于SNP,而高濃度的KB-R7943(10-6mol/L)舒張作用強于 SNP。還觀察了預先給予KB-R7943(10-6mol/L、3×10-6mol/L或10-5mol/L)對PE、5-HT、U-46619引起的大鼠腎動脈環(huán)收縮的濃度-收縮效應(yīng)曲線的影響,結(jié)果表明,KB-R7943濃度依賴性的使 PE、5-HT、U-46619的濃度-收縮效應(yīng)曲線非平行性右移,并抑制最大反應(yīng),使最大抑制效應(yīng)下降。提示了KB-R7943能夠抑制多種致痙劑對腎動脈血管環(huán)的收縮作用,對各種致痙劑無明顯的選擇性。

血管的內(nèi)皮細胞通過釋放NO、前列環(huán)素(PGI2)等血管舒張物質(zhì)調(diào)節(jié)血管平滑肌的張力[7]。Ying等[5]發(fā)現(xiàn)KB-R7943預處理能夠使高糖損傷的大鼠主動脈氧自由基的產(chǎn)生減少,同時使超氧化物歧化酶(SOD)的活性和NO的含量增加。KB-R7943的血管保護作用能夠被一氧化氮合酶抑制劑L-NAME所逆轉(zhuǎn)。本實驗結(jié)果顯示,NO合酶抑制劑L-NAME能夠顯著抑制KB-R7943對內(nèi)皮完整的腎動脈環(huán)的舒張作用,但未能阻斷高濃度KB-R7943(10-5mol/L)的舒血管作用。提示NO可能參與低濃度KB-R7943的舒血管作用,KBR7943的血管舒張作用可能與內(nèi)皮合成并釋放NO有關(guān)。環(huán)氧合酶抑制劑Indo對KB-R7943的舒血管作用沒有明顯影響,提示PGI2未參與KB-R7943的舒血管作用。

[1]張軒萍,牛栓成,張明升,等.KB-R7943對大鼠離體心臟缺血/再灌注的后適應(yīng)保護作用[J].中國藥理學通報,2008,24(4):522-525.

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