王 瓊，蔣 昀，秦 園，李艷芳，夏 強(qiáng)

(浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院生理系，浙江 杭州 310058)

心力衰竭是指由于心臟不能維持足夠的心輸出量以滿足身體對(duì)代謝的需要和靜脈血流受阻的狀態(tài)，是各種心臟疾病發(fā)展的終末階段。醛固酮在心血管疾病中的作用近年受到人們的關(guān)注。研究人員發(fā)現(xiàn)，醛固酮與胞內(nèi)受體結(jié)合，形成激素-受體復(fù)合物，穿過(guò)核膜進(jìn)入核內(nèi)，通過(guò)基因調(diào)節(jié)機(jī)制，增加鉀離子排泄和鈉離子、水的重吸收［1］。隨后，研究者發(fā)現(xiàn)，醛固酮除了通過(guò)基因轉(zhuǎn)錄機(jī)制發(fā)揮作用，還通過(guò)不依賴于基因機(jī)制的作用途徑，即醛固酮快速作用(也稱非基因作用)［2-5］。在分離的主動(dòng)脈上加入醛固酮后可以阻斷鈉泵的作用，這種阻斷效應(yīng)在10 min 后達(dá)到最大。醛固酮的這種非基因作用究竟如何參與心血管疾病的發(fā)生發(fā)展目前尚不清楚。

本研究在微血管張力模型上，探討醛固酮對(duì)正常和心力衰竭大鼠阻力血管的影響，以及糖皮質(zhì)激素對(duì)醛固酮的可能調(diào)制作用。為制定心衰的臨床治療方案和藥物選擇提供實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料 苯腎上腺素(phenylephrine，PE)，乙酰膽堿(acetylcholine，ACh)，醛固酮(aldosterone，ALD)，地塞米松(dexamethasone，DEX)，米非司酮(mifepristone，RU486)購(gòu)自Sigma 公司;依普利酮(eplerenone，EPLE)購(gòu)自Pharmacia 公司。雄性Sprague-Dawley(SD)大鼠體重180～200 g，由浙江省醫(yī)學(xué)科學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供。

1.2 心衰模型建立 大鼠稱重麻醉后固定，行氣管插管后連接小型動(dòng)物人工呼吸機(jī)。于左胸3～5 肋間打開胸腔，暴露心臟，距升主動(dòng)脈根部2～3 mm 處進(jìn)針，結(jié)扎左冠狀動(dòng)脈前降支。假手術(shù)組則只留線，不結(jié)扎。模型建立5 周后由不了解分組情況的?？漆t(yī)師行多普勒超聲檢查［6］。

1.3 腸系膜阻力血管動(dòng)脈環(huán)制備 取大鼠腸系膜動(dòng)脈三級(jí)血管，剪成2 mm 左右的血管環(huán)，檢測(cè)血管內(nèi)皮完整性［7-8］。

1.4 血管反應(yīng)性實(shí)驗(yàn) 取腸系膜阻力血管動(dòng)脈環(huán)，在浴槽中累積加入1×10-7mol/L～3×10-5mol/L 的PE，以累積加入各濃度PE 誘發(fā)的最大收縮幅度與檢測(cè)內(nèi)皮完整性時(shí)加入3μmol/L PE 所引起的血管張力幅度之間的比值反映血管的收縮性能。取大鼠腸系膜阻力血管動(dòng)脈環(huán)，在浴槽中加入3μmol/L PE，收縮達(dá)峰值后累積加入Ach(3×10-9mol/L～3×10-7mol/L)。以加入Ach 后的血管張力幅度與PE誘發(fā)最大收縮幅度制定的比值反映血管的舒張性能。

1.5 ALD 對(duì)腸系膜阻力血管的急性效應(yīng) 收縮效應(yīng):對(duì)照組采用生理鹽溶液孵育;ALD組以10-8mol/L ALD 孵育10 min 后檢測(cè)血管收縮功能;EPLE+ALD組用2×10-6mol/L EPLE孵育10 min 后加入ALD，共同孵育10 min 再檢測(cè)血管收縮功能。藥物濃度及孵育時(shí)間參照Michea 等人所用濃度及時(shí)間［9］。舒張效應(yīng):對(duì)照組;ALD組采用ALD(10-8mol/L)孵育10 min 后檢測(cè)腸系膜阻力血管環(huán)舒張性能。

1.6 DEX 對(duì)ALD 血管效應(yīng)的影響 收縮效應(yīng):對(duì)照組;ALD組;DEX組采用DEX(10-8mol/L)孵育10 min 后檢測(cè)血管收縮功能;DEX+ALD組加入DEX 之后加入ALD，共同孵育10 min 后檢測(cè)血管收縮功能;RU486組用RU486(1× 10-6mol/L)孵育10 min 后加入DEX 與ALD，共同孵育10 min 后檢測(cè)血管收縮功能。藥物濃度及孵育時(shí)間參照Hafezi-Moghadam 等人所用濃度及時(shí)間［10］。舒張效應(yīng):對(duì)照組;DEX組采用DEX(10-8mol/L)孵育10 min 后檢測(cè)腸系膜阻力血管環(huán)舒張性能。

2 結(jié)果

2.1 假手術(shù)組大鼠與冠脈結(jié)扎組大鼠心動(dòng)超聲變化 冠脈結(jié)扎組大鼠與假手術(shù)組大鼠相比，左室射血分?jǐn)?shù)(LVEF)、左室后壁厚度(LVPWT)、左室短軸縮短率(LVFS%)、室間隔厚度(IVST)均顯著降低，左室收縮末期內(nèi)徑(LVIDs)與左室舒張末期內(nèi)徑(LVIDd)均顯著減少(表1)。

表1 假手術(shù)組與冠脈結(jié)扎組大鼠心動(dòng)超聲變化Table 1 Variations of echocardiography characteristics in heart(n=6)

2.2 ALD 對(duì)大鼠腸系膜阻力血管收縮的作用ALD 孵育后，與對(duì)照組相比，正常大鼠腸系膜阻力血管PE 濃度為3×10-7mol/L、1×10-6mol/L 時(shí)收縮減弱(P＜0.01)，在1×10-5mol/L、3×10-5mol/L 時(shí)增強(qiáng)(P＜0.05);而心衰大鼠PE 在上述濃度時(shí)腸系膜阻力血管收縮均減弱(P＜0.05)。EPLE 和ALD 共孵育，與ALD組相比，正常大鼠腸系膜阻力血管PE 濃度為3×10-7mol/L、1× 10-6mol/L 時(shí)增強(qiáng)(P＜0.01)，在1×10-5mol/L、3×10-5mol/L 時(shí)減弱(P＜0.05);而心衰大鼠PE 在上述濃度時(shí)腸系膜阻力血管收縮均增強(qiáng)，且PE 濃度為1×10-6mol/L、3×10-6mol/L 時(shí)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05，圖1)。

圖1 醛固酮對(duì)大鼠腸系膜阻力血管收縮的作用及依普利酮對(duì)醛固酮血管作用的影響Fig.1 The effect of ALD on mensenteric artery of rat and effect of EPLE on ALD-treated artery

2.3 DEX 對(duì)大鼠腸系膜阻力血管收縮的作用DEX 孵育后，與對(duì)照組相比，正常大鼠腸系膜阻力血管收縮減弱，并在PE 濃度為3×10-7mol/L、1×10-6mol/L 時(shí)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05);心衰大鼠腸系膜阻力血管收縮減弱更明顯(P＜0.05，圖2)。

圖2 地塞米松對(duì)大鼠腸系膜阻力血管收縮的作用Fig.2 The effect of DEX on mesenteric artery of rat

2.4 DEX 對(duì)ALD 的腸系膜阻力血管收縮作用的影響 DEX 和ALD 共孵育后，與ALD組相比，正常大鼠腸系膜阻力血管在PE 濃度為3×10-7mol/L、1×10-6mol/L 時(shí)收縮增強(qiáng)(P＜0.01)，在1×10-5mol/L、3×10-5mol/L 時(shí)減弱(P＜0.05);心衰大鼠腸系膜阻力血管PE 在上述濃度時(shí)收縮效應(yīng)變化不明顯。RU486 預(yù)處理后加入DEX 與ALD 共孵育，與DEX +ALD組相比，正常大鼠腸系膜阻力血管在PE濃度為3×10-7mol/L、1×10-6mol/L 收縮減弱(P＜0.05)，當(dāng)PE 濃度達(dá)到1×10-5mol/L、3×10-5mol/L 時(shí)增強(qiáng)(P＜0.05);心衰大鼠腸系膜阻力血管PE 在上述濃度時(shí)收縮效應(yīng)變化不明顯(圖3)。

圖3 地塞米松對(duì)醛固酮血管作用的影響Fig.3 Effect of DEX on ALD-treated mesenteric artery

2.5 ALD 對(duì)大鼠腸系膜阻力血管內(nèi)皮依賴性舒張功能的影響 ALD 孵育后，與對(duì)照組相比，正常大鼠腸系膜阻力血管在Ach 濃度為1×10-8mol/L 時(shí)內(nèi)皮依賴的舒張效應(yīng)增加(P＜0.01)，在1×10-6mol/L 時(shí)減弱(P＜0.05);心衰大鼠腸系膜阻力血管舒張效應(yīng)增加，在Ach濃度為3×10-8mol/L 時(shí)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05，圖4)。

3 討論

圖4 醛固酮對(duì)大鼠腸系膜阻力血管內(nèi)皮依賴性舒張功能的影響Fig.4 Effect of ALD on endothelium-dependent relaxation of rat mesenteric artery

目前有關(guān)醛固酮快速作用的研究發(fā)現(xiàn)，在離體主動(dòng)脈環(huán)灌流液中加入醛固酮10 min 后，醛固酮對(duì)鈉泵的阻斷作用達(dá)到最大，這種作用不被轉(zhuǎn)錄阻斷劑和翻譯阻斷劑阻斷，因此認(rèn)為，醛固酮在血管上發(fā)揮的這種急性作用并不依賴于其基因調(diào)節(jié)機(jī)制［11］。本實(shí)驗(yàn)顯示，10-8mol/L 醛固酮孵育10min 可使PE 引起的腸系膜阻力血管的最大收縮力顯著增加，使PE 誘導(dǎo)的腸系膜阻力血管的收縮呈雙向反應(yīng)，這種作用可以被其特異性受體拮抗劑依普利酮阻斷。醛固酮的這種快速血管作用可能是由醛固酮受體介導(dǎo)的，詳細(xì)機(jī)制有待進(jìn)一步的研究。

心力衰竭時(shí)醛固酮的急性血管效應(yīng)是否發(fā)生改變目前還沒有報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)中，10-8mol/L 醛固酮孵育10 min 減弱了PE 誘導(dǎo)的腸系膜阻力血管的收縮，最大收縮力下降。另外，我們發(fā)現(xiàn)醛固酮特異性阻斷劑依普利酮僅能部分阻斷其對(duì)心衰大鼠腸系膜阻力血管的作用。醛固酮對(duì)心衰大鼠PE 誘導(dǎo)的腸系膜阻力血管收縮的單向作用與其對(duì)正常大鼠PE 誘導(dǎo)的腸系膜阻力血管收縮的雙向作用有明顯差異，且醛固酮對(duì)心衰大鼠減弱PE 誘導(dǎo)的腸系膜阻力血管的收縮作用更明顯。造成這種差異的原因不很明了，可能是在心衰過(guò)程中，醛固酮持續(xù)升高造成了機(jī)體對(duì)醛固酮作用的耐受，鹽皮質(zhì)激素受體敏感性減小，對(duì)醛固酮的反應(yīng)降低。

有研究表明，在腦室內(nèi)灌注醛固酮可以引起高血壓，而在灌注醛固酮的同時(shí)給予地塞米松可拮抗這種作用。說(shuō)明糖皮質(zhì)激素可以抑制醛固酮的作用。本實(shí)驗(yàn)中，單獨(dú)地塞米松處理可以降低正常大鼠和心衰大鼠腸系膜阻力血管對(duì)PE 的反應(yīng)性，但地塞米松對(duì)心衰大鼠PE 引起的腸系膜阻力血管收縮的減弱作用更明顯。表明地塞米松對(duì)正常大鼠阻力血管具有調(diào)制作用，而且其對(duì)心衰大鼠腸系膜阻力血管的調(diào)制作用較強(qiáng)。地塞米松可使醛固酮處理的PE 誘導(dǎo)的腸系膜阻力血管的最大收縮力顯著下降，醛固酮對(duì)PE 誘導(dǎo)的腸系膜阻力血管的雙向作用被減弱，RU486 預(yù)處理可以部分阻斷地塞米松對(duì)醛固酮作用的影響。說(shuō)明地塞米松對(duì)醛固酮血管效應(yīng)的調(diào)制作用至少部分與糖皮質(zhì)激素受體有關(guān)。在心衰大鼠上，同樣觀察到了地塞米松對(duì)醛固酮血管效應(yīng)的抑制作用，但調(diào)制作用不很明顯。

醛固酮對(duì)舒張功能也有影響。本研究發(fā)現(xiàn)，醛固酮可增強(qiáng)正常大鼠ACh 誘導(dǎo)的內(nèi)皮依賴性舒張反應(yīng)，血管張力變化呈雙向，醛固酮也可增強(qiáng)心衰大鼠ACh 誘導(dǎo)的內(nèi)皮依賴性舒張，但血管張力呈單向。

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