許慧玉
培哚普利是一種有效降壓、耐受良好的長效血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑(ACEI),具有較高的血管緊張素轉(zhuǎn)換酶(ACE)親和力、能顯著增強緩激肽水平,有抗缺血、抗動脈粥樣硬化的作用,對血管還有保護特性,在臨床中較為常用。但培哚普利本身對血管直接的舒張作用及機制研究目前尚不多見。本研究擬通過大鼠離體胸主動脈環(huán)實驗觀察培哚普利對血管的直接作用,并初步探討其相關(guān)的作用機制。
1.1 試劑與儀器 培哚普利:施維雅(天津)制藥有限公司,批號2000912。左旋硝基精氨酸甲酯(L-NAME)、吲哚美辛(Indo)、亞甲藍(MB)均購自Sigma公司。去甲腎上腺素(Norepinephrine,NE):Sigma公司,批號086K1540。其余均為化學試劑國產(chǎn)分析純。BL-420F計算機生物信號采集分析系統(tǒng)(成都泰盟科技有限公司)。張力換能器(FT-100,成都泰盟科技有限公司)。數(shù)字式超級恒溫浴鍋(HH-501,常州國華電器有限公司)。
1.2 實驗動物 Sprague-Dawley(SD)雄性大鼠,月齡2個月~3個月,體重(250~300)g,由山西醫(yī)科大學動物實驗中心提供。動物飼養(yǎng)條件:每籠2只,自由攝食飲水,飼養(yǎng)溫度為20℃~25℃,相對濕度40%~70%。用山西醫(yī)科大學動物實驗中心提供的標準塊料飼養(yǎng)。
1.3 標本制備 以斷頭法處死大鼠,迅速打開胸腔,分離出胸主動脈,將取下的胸主動脈置入預(yù)冷預(yù)先通氧、pH值為7.4的生理鹽溶液(physiological salt solution,PSS)中,成分為:NaCl 144mmol/L,KCl 5.8mmol/L,MgCl21.2mmol/L,CaCl22.5 mmol/L,Glucose 11.1mmol/L,HEPES 5mmol/L。去除血管周圍的脂肪及結(jié)締組織,將動脈剪成2mm~3mm的血管環(huán),血管環(huán)用兩根不銹鋼微型掛鉤從管腔穿過,水平懸掛在浴管內(nèi),下方固定,上方以一細鋼絲連于張力換能器,經(jīng)BL-420F計算機生物信號采集分析系統(tǒng)記錄血管環(huán)的張力變化。浴管內(nèi)含有100%O2、pH 值為7.4、37 ℃的生理鹽溶液(physiological salt solution,PSS),前負荷調(diào)為2g,平衡1h后開始實驗。每20 min換一次營養(yǎng)液。所有動脈環(huán)用60mmol/L KCl PSS液2次刺激,收縮穩(wěn)定后,開始正式實驗。去內(nèi)皮的實驗,將修剪干凈的胸主動脈環(huán)兩端固定,用于血管內(nèi)徑相適的棉棒從管腔擦過,連續(xù)2次。血管環(huán)懸掛穩(wěn)定1h后,用60mmol/L KCl HEPES液刺激,達到坪值后加入Ach(10-5mol/L),舒張幅度不超過收縮幅度的5%時認為內(nèi)皮去除完全,可開始實驗。
1.4 方法 張力平衡后,用 NE(1×10-6mol/L)分別預(yù)收縮內(nèi)皮完整和去內(nèi)皮的血管,達到坪值后,以10min的間隔累積加入1×10-9mol/L,1×10-8mol/L,1×10-7mol/L,1×10-6mol/L,1×10-5mol/L,1×10-4mol/L的培哚普利,對照組加入等容量的生理鹽水,描記張力曲線。
張力平衡后,同樣用 NE(1×10-6mol/L)預(yù)收縮血管,達到坪值后,加入一氧化氮合酶(eNOS)抑制劑L-NAME(1×10-4mol/L)、環(huán)氧合酶抑制劑Indo(1×10-5mol/L)、鳥苷酸環(huán)化酶(sGC)抑制劑亞甲藍(1×10-6mol/L)再次達到坪值后,以10 min的間隔累積加入1×10-9mol/L,1×10-8mol/L,1×10-7mol/L,1×10-6mol/L,1×10-5mol/L,1×10-4mol/L的培哚普利,描記張力曲線。
1.5 統(tǒng)計學處理 以NE誘發(fā)的收縮幅度作為100%,計算加入培哚普利后的血管張力變化百分比。比較各組間在相同濃度時張力變化的差異。數(shù)據(jù)以均數(shù)±標準差(x±s)表示,采用SPSS13.0軟件系統(tǒng)進行統(tǒng)計學分析。數(shù)據(jù)處理采用兩獨立樣本t檢驗。
2.1 培哚普利對NE預(yù)收縮的大鼠離體胸主動脈環(huán)的舒張作用以及內(nèi)皮對其作用的影響 培哚普利對NE(1×10-6mol/L)預(yù)收縮的大鼠離體胸主動脈環(huán)產(chǎn)生濃度依賴性的舒張作用,其logEC50為-6.1±0.3,與對照組相比,張力變化差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)。培哚普利對NE(1×10-6mol/L)預(yù)收縮的去內(nèi)皮離體胸主動脈環(huán)產(chǎn)生濃度依賴性的舒張作用,其logEC50為-5.4±0.2,與內(nèi)皮完整組相比,張力變化有統(tǒng)計學意義(P<0.05或P<0.01)。詳見表1。
表1 對照組、內(nèi)皮完整組和去內(nèi)皮組的各濃度舒張幅度比較(x±s)
2.2 阻斷劑對培哚普利舒血管作用的影響 L-NAME干預(yù)后,培哚普利對預(yù)收縮胸主動脈的舒張作用減弱,與內(nèi)皮完整組比較,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05或P<0.01),Indo干預(yù)后,培哚普利對NE誘發(fā)的血管張力變化與內(nèi)皮完整組比較,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05或P<0.01),MB干預(yù)后,培哚普利對預(yù)收縮胸主動脈的舒張作用減弱,與內(nèi)皮完整組比較,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05或P<0.01)。詳見表2。
表2 內(nèi)皮完整組以及阻斷藥組的各濃度舒張幅度比較(x±s)
實驗表明,培哚普利對內(nèi)皮完整和去內(nèi)皮的大鼠胸主動脈環(huán)均有舒張作用,且去除內(nèi)皮后,其舒張作用減弱。因此,培哚普利對血管的舒張作用由兩部分組成,一部分作用于內(nèi)皮的舒張機制,一部分直接作用于血管平滑肌。本實驗主要探討了作用于內(nèi)皮的舒張機制。
內(nèi)皮細胞釋放的舒血管物質(zhì)在血管平滑肌張力的調(diào)節(jié)過程中起重要的作用[1,2],即 EDRF/NO、前列腺環(huán)素(PGI2)和內(nèi)皮細胞超極化因子(EDHF)。其中NO是內(nèi)皮細胞釋放的最重要的舒血管物質(zhì),對于血管基礎(chǔ)張力的維持至關(guān)重要[1,3]。內(nèi)皮源性NO釋放受抑制導(dǎo)致內(nèi)皮相關(guān)的血管舒張作用減弱[4]。NO可通過NO-sGC-cGMP途徑,使鳥苷酸環(huán)化酶激活促使環(huán)磷鳥苷酸(cGMP)生成,后者則進一步作用于cGMP依賴性蛋白激酶使Ca2+內(nèi)流減少,增加Ca2+-ATP酶對Ca2+的攝取,或直接使收縮蛋白去磷酸化舒張血管[5]。大量在體給藥實驗證實血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制劑(ACEI)類藥物具有內(nèi)皮依賴性,并且可以增強一氧化氮合酶(NOS)的活性和改善內(nèi)皮功能[6-8]。本離體實驗也證實培哚普利對胸主動脈環(huán)的舒張作用具有內(nèi)皮依賴性。eNOS抑制劑L-NAME、鳥苷酸環(huán)化酶抑制劑亞甲藍MB分別處理血管后,發(fā)現(xiàn)在NE預(yù)收縮的基礎(chǔ)上培哚普利的舒張血管作用部分被阻斷,提示NO-sGC途徑可能參與培哚普利的舒張血管作用。另一舒血管物質(zhì)PGI2是由COX催化花生四烯酸產(chǎn)生的,Rodriguez-Garcia等[9,10]通過在體實驗證實ACEI藥物可增加PGI2的產(chǎn)生。加入環(huán)氧合酶抑制劑Indo后,培哚普利的舒張血管作用減弱,提示PGI2參與了培哚普利的舒血管作用。
培哚普利對NE預(yù)收縮的大鼠胸主動脈環(huán)具有濃度依賴性的舒張作用,其舒張反應(yīng)可能有內(nèi)皮依賴性,與內(nèi)皮產(chǎn)生的NO及PGI2的合成有關(guān),可能通過NO-sGC途徑產(chǎn)生內(nèi)皮依賴性的舒張作用。
[1] Moncada S,Palmer RM,Higgs EA.Nitric oxide:Physiology,pathophysiology,and pharmacology[J].Pharmacol Rev,1991,43(2):109-142.
[2] Furchgott RF,Vanhoutte PM.Endothelium-derived relaxing and contracting factors[J].FASEB J,1989,3(9):2007-2018.
[3] Palmer RM,F(xiàn)errige AG,Moncada S.Nitric oxide release accounts for the biological activity of endothelium-derived relaxing factor[J].Nature,1987,327(6122):524-526.
[4] Palmer RM,Rees DD,Ashton DS,etal.L-arginine is the physiological precursor for the formation of nitric oxide in endotheliumdependent relaxation[J].Biochem Biophys Res Commun,1988,153(3):1251-1256.
[5] Vaandrager AB,de Jonge HR.Signalling by cGMP-dependent protein kinases[J].Mol Cell Biochem,1996,157(1-2):23-30.
[6] Bossaller C,Grafe M,Grafe K,etal.Effects of converting enzyme inhibition endothelium bradykinin metabolism and endotldiurndependent vascular relaxation[J].Agents Actions Suppl,1992,38(Pt3):17l-177.
[7] Vanboutte PM,Boulanger CM,Vidal M,etal.Endothelium-dependent effects of converting-enzyme inhibitors[J].J Cardiovasc Pharmacol,1993,22(Suppl 5):S10-S16.
[8] Tmuernicht AK,Sun H,Patel KP,etal.Enalapril prevents impaired nitric oxide synthase-dependent dilatation of cerebral arterioles in diabetic rats[J].Stroke,2003,3411:2698-2703.
[9] Rodriguez-Garcia JL,Villa E,Serrano M,etal.Prostacyclin:Its pathogenic role in essential hypertension and the class effect of ACE inhibitors on prostaglandin metabolism[J].Blood Press,1999,8(5/6):279-284.
[10] Di Girolamo G,Gonzez E,Livio D,etal.Effect of enalapril on PGI(2)and NO levels in hypertensive patients[J].Prostaglandins Leukot Essent Fatty’Acids,2002,66(5/6):493-498.