王晨陽(yáng),孫衛(wèi)衛(wèi),徐 鵬,劉海燕,曹雪濱
紅景天是景天科景天屬多年生草本植物,大多生長(zhǎng)在海拔1600~5000 m的高寒地區(qū),形成了獨(dú)特的生物活性成分?,F(xiàn)代中醫(yī)藥理學(xué)研究明確紅景天主要藥理活性成分包括紅景天苷(Salidroside,SAL)、苷元酪醇、酪薩維、紅景天素、多糖、黃酮、皂苷等[1]。其中主要有效成分SAL具有抗缺氧、促進(jìn)造血功能[2]、抗心肌缺血、抑制心肌細(xì)胞凋亡、抑制氧化應(yīng)激[3]、調(diào)節(jié)免疫等多種藥理作用,被廣泛應(yīng)用于防治冠心病、高血壓、腦血管病、更年期綜合征等疾病。離體血管舒縮功能的調(diào)節(jié)包括血管內(nèi)皮細(xì)胞分泌NO等血管舒張因子、血管平滑肌細(xì)胞通過(guò)外鈣內(nèi)流及內(nèi)鈣釋放調(diào)控細(xì)胞內(nèi)Ca2+的變化等發(fā)揮舒縮血管的作用[4]。由于外周阻力血管收縮功能在血壓調(diào)節(jié)中有重要作用,尤其是外周阻力血管在慢性心力衰竭(心衰)動(dòng)物模型中舒縮功能的研究對(duì)疾病治療有重要意義,故本研究重點(diǎn)探討SAL對(duì)慢性心衰大鼠離體腸系膜動(dòng)脈舒縮作用的影響。
1.1 材料
1.1.1 設(shè)備:610M DMT微血管張力測(cè)定儀(AD Instrumengts公司),Powerlab生物信號(hào)采集處理系統(tǒng)(AD Instrumengts公司)。
1.1.2 藥物與試劑:SAL購(gòu)于上海英軒生化試劑有限公司。去氧腎上腺素(Phenylephrine,PE)購(gòu)于美國(guó)Sigma公司。
1.1.3 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物:雄性SD大鼠20只,體重160~170 g,購(gòu)于北京軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心,許可證號(hào):SCXK-2012-0004。
1.2 方法
1.2.1 心衰動(dòng)物模型的建立及分組:將20只大鼠隨機(jī)分為心衰組、假手術(shù)組,每組10只。心衰組采用腹主動(dòng)脈縮窄術(shù)制備壓力超負(fù)荷心衰大鼠模型。模型建立參照Conrad等[5]的方法并做改進(jìn):大鼠適應(yīng)性喂養(yǎng)l周,術(shù)前12 h禁食,自由飲水。測(cè)量體重后予戊巴比妥鈉50 mg/kg腹腔內(nèi)注射麻醉。麻醉成功后,經(jīng)左脊肋角區(qū)去毛、備皮,1%聚維酮碘消毒,縱向切開(kāi)皮膚,切口長(zhǎng)約2 cm,鈍性分離肌層,暴露腹主動(dòng)脈,分離左腎動(dòng)脈起始部上段腹主動(dòng)脈約l cm,據(jù)腹主動(dòng)脈粗細(xì)以直徑為0.7~0.8 mm的不銹鋼探針(或使用7或8號(hào)注射器針,磨圓針頭)與腹主動(dòng)脈一起使用4#絲線結(jié)扎,抽出探針形成腹主動(dòng)脈狹窄(50% ~60%),6#絲線縫合肌層,4#絲線縫合手術(shù)切口,同時(shí)腹腔一次性注射青霉素10萬(wàn)單位預(yù)防感染。假手術(shù)組腹主動(dòng)脈只穿過(guò)線而不進(jìn)行縮窄。大鼠心衰模型建立成功的標(biāo)準(zhǔn)為大鼠左心室射血分?jǐn)?shù)顯著下降40%,與假手術(shù)組有顯著差異。
1.2.2 腸系膜動(dòng)脈環(huán)制備[6]:術(shù)后16周,取假手術(shù)組(n=8)和心衰組(n=5)大鼠進(jìn)行實(shí)驗(yàn),大鼠處死后,迅速取出帶系膜的腸管,顯微鏡下分離血管2級(jí)動(dòng)脈分支,剪取1.5~2.0 mm的動(dòng)脈環(huán)。將腸系膜動(dòng)脈環(huán)固定于DMT浴槽內(nèi)傳感器的鉗夾上,已加入Krebs-Henseleit(K-H)液(mmol/L:NaCl 118,KCl 4.7,KH2PO41.2,MgSO4·7H2O 1.2,NaHCO325,CaCl22.5,Glucose 10,pH=7.4)的浴槽中恒速通以95%O2和5%CO2混合氣體,保持溫度在37℃,動(dòng)脈環(huán)在K-H液中平衡20 min后標(biāo)準(zhǔn)化,經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化的動(dòng)脈環(huán)孵育45 min,每隔15 min換1次K-H液。
1.3 觀察指標(biāo)
1.3.1 腸系膜動(dòng)脈環(huán)張力:對(duì)假手術(shù)組(n=8)、心衰組(n=5)大鼠腸系膜動(dòng)脈環(huán)予PE 1μmol/L預(yù)收縮,以不同累積濃度的 SAL(10-8、10-7、10-6、10-5、10-4mol/L,每 2 min 遞增 SAL 濃度)直接作用預(yù)收縮的腸系膜動(dòng)脈環(huán),應(yīng)用610M DMT微血管張力測(cè)定儀測(cè)定比較兩組腸系膜動(dòng)脈環(huán)張力的變化[7]。
1.3.2 最大舒張反應(yīng)(Emax)及半數(shù)有效濃度(EC50):Emax為血管張力下降幅度占PE(1μmol/L)誘發(fā)最大收縮幅度的最大百分比;應(yīng)用Graphpad Prism 5.0軟件 計(jì)算 EC50[8],以 PEC50表示 - log[EC50]。
1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 應(yīng)用SPSS 17.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理,數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(x±s)表示,采用 t檢驗(yàn)及單因素方差分析,α=0.05為檢驗(yàn)水準(zhǔn)。
2.1 不同累積濃度SAL對(duì)兩組大鼠PE預(yù)收縮腸系膜動(dòng)脈環(huán)的作用 不同累積濃度SAL作用下心衰組腸系膜動(dòng)脈環(huán)張力均大于假手術(shù)組,腸系膜動(dòng)脈環(huán)張力隨著SAL濃度的增加而增大,SAL濃度在10-7mol/L以上時(shí),兩組腸系膜動(dòng)脈環(huán)的張力差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01),見(jiàn)表1。
表1 不同累積濃度SAL對(duì)PE預(yù)收縮的心衰組和假手術(shù)組大鼠腸系膜動(dòng)脈環(huán)張力的影響(x ± s,N)
2.2 SAL對(duì)兩組大鼠PE預(yù)收縮腸系膜動(dòng)脈環(huán)Emax和EC50的影響 心衰組Emax及PEC50均高于假手術(shù)組,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05,P<0.01),見(jiàn)表2。
目前SAL對(duì)心血管的作用研究主要集中在抑制動(dòng)脈粥樣硬化和改善心肌缺血方面,SAL在動(dòng)脈張力調(diào)控方面的研究在國(guó)內(nèi)外鮮有報(bào)道,筆者所在課題組研究發(fā)現(xiàn),SAL在靜息狀態(tài)下對(duì)腸系膜動(dòng)脈有一定的收縮作用,本研究結(jié)果顯示,SAL在PE預(yù)收縮狀態(tài)下對(duì)正常大鼠和心衰大鼠動(dòng)脈有舒張效果,可見(jiàn)SAL對(duì)阻力血管具有收縮和舒張雙重調(diào)節(jié)作用。
表2 紅景天苷對(duì)兩組大鼠腸系膜動(dòng)脈環(huán)最大舒張反應(yīng)及半數(shù)有效濃度的影響(x±s)
壓力負(fù)荷性心衰大鼠是研究充血性心衰的主要模型,壓力負(fù)荷造成的高血壓會(huì)使阻力血管的管壁張力增加,心臟壓力負(fù)荷增大,心肌細(xì)胞代償性肥大[9]。目前對(duì)機(jī)體如何維持阻力血管舒張功能的機(jī)制尚不清楚,因此了解如何保持阻力血管的血流及保障心肌供血的代償機(jī)制就很有必要。PE激活α1-腎上腺素受體,促進(jìn)細(xì)胞膜上的鈣通道開(kāi)放并通過(guò)第二信使IP3的作用使細(xì)胞內(nèi)鈣釋放引起肌張力升高[10],而心衰大鼠腸系膜動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞上交感縮血管纖維分布較多[11],因此,引起腸系膜動(dòng)脈的收縮主要是通過(guò)增加平滑肌細(xì)胞內(nèi)的Ca2+來(lái)實(shí)現(xiàn)的。故本研究以PE為激動(dòng)劑使腸系膜動(dòng)脈平滑肌收縮,以觀察SAL對(duì)壓力負(fù)荷性心衰大鼠阻力血管的治療作用。本研究發(fā)現(xiàn),SAL對(duì)心衰組PE預(yù)收縮大鼠腸系膜動(dòng)脈的舒張作用明顯強(qiáng)于假手術(shù)組,說(shuō)明SAL對(duì)于病理性血管的張力有一定修復(fù)作用。SAL對(duì)PE拮抗作用的機(jī)制為:SAL可劑量依賴性地抑制PE對(duì)內(nèi)源性鈣釋放及外源性鈣內(nèi)流所引起的腸系膜動(dòng)脈環(huán)的收縮。有研究者認(rèn)為SAL在體內(nèi)可能通過(guò)升高NO含量、提高SOD活性發(fā)揮降壓作用[12],也可能通過(guò)調(diào)節(jié)鈣通道及NO代謝途徑而抑制胸主動(dòng)脈環(huán)收縮[13],但在腸系膜阻力血管中,SAL是否通過(guò)NO起作用還需要進(jìn)一步研究。
總之,SAL對(duì)心衰大鼠動(dòng)脈有直接作用,在具備血管收縮功能的同時(shí)還在很大程度上有舒張血管的效應(yīng),這種舒張效應(yīng)具有濃度依賴性,其作用機(jī)制可能與平滑肌細(xì)胞的外鈣內(nèi)流或內(nèi)鈣釋放有關(guān),這種雙向調(diào)節(jié)能力對(duì)于臨床休克狀態(tài)下靶器官功能的保護(hù)有重要意義。
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