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自發(fā)性高血壓大鼠血液中SOD、MDA、NO、ET的變化及瑞舒伐他汀干預(yù)的影響

2015-02-07 10:48:42閆洪娟謝悅陶于明月邊樹懷羅秋華
關(guān)鍵詞:瑞舒伐類藥物內(nèi)皮

閆洪娟,謝悅陶,劉 光,于明月,邊樹懷,羅秋華

(1.河北省邯鄲市第一醫(yī)院,河北 邯鄲 056000;2.河北省人民醫(yī)院,河北 石家莊 050000;3.河北醫(yī)科大學(xué)第四醫(yī)院,河北 石家莊 050000)

自發(fā)性高血壓大鼠血液中SOD、MDA、NO、ET的變化及瑞舒伐他汀干預(yù)的影響

閆洪娟1,謝悅陶2,劉 光3,于明月2,邊樹懷2,羅秋華1

(1.河北省邯鄲市第一醫(yī)院,河北 邯鄲 056000;2.河北省人民醫(yī)院,河北 石家莊 050000;3.河北醫(yī)科大學(xué)第四醫(yī)院,河北 石家莊 050000)

目的 探討氧自由基損害和血管內(nèi)皮功能失調(diào)與高血壓發(fā)生的關(guān)系及不同劑量的瑞舒伐他汀對氧化應(yīng)激及內(nèi)皮功能的影響。方法 將8只Wistar-Kyoto大鼠(WKY)作為正常對照組;32只自發(fā)性高血壓大鼠(SHR)隨機(jī)分為瑞舒伐他汀3.125 mg/(kg·d)組(T1組)、瑞舒伐他汀6.25 mg/(kg·d)組(T2組)、瑞舒伐他汀12.5 mg/(kg·d)組(T3組)和SHR組,每組8只。各給藥組分別給予相應(yīng)劑量瑞舒伐他汀加蒸餾水1 mL灌胃,SHR組及WKY組給予相同容積的蒸餾水,共喂藥4周。喂藥前后測量各組大鼠血壓。4周后,麻醉后抽取血液,檢測血液中超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、一氧化氮(NO)、內(nèi)皮素(ET)水平。結(jié)果 SHR組血液SOD活力、NO含量明顯低于正常對照組,T1組、T2組、T3組明顯高于SHR組。SHR組血液MDA含量、ET-1的表達(dá)明顯高于正常對照組,T1組、T2組、T3組明顯低于SHR組。結(jié)論SHR大鼠存在著氧化應(yīng)激反應(yīng)的增強(qiáng)和血管內(nèi)皮功能損害,瑞舒伐他汀可以改善內(nèi)皮功能。

自發(fā)性高血壓大鼠;內(nèi)皮功能;氧化應(yīng)激反應(yīng);一氧化氮;內(nèi)皮素;瑞舒伐他汀

高血壓是常見的心血管疾病,嚴(yán)重危害人類健康,常引起嚴(yán)重的心、腦、腎等并發(fā)癥。其病因復(fù)雜,病程長,發(fā)病機(jī)制涉及體內(nèi)多個(gè)系統(tǒng),其主要危害在于通過增加動(dòng)脈粥樣硬化病變的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn),進(jìn)而導(dǎo)致心腦腎等重要器官發(fā)生缺血性功能與結(jié)構(gòu)損害。氧化應(yīng)激和內(nèi)皮功能失調(diào)與高血壓的發(fā)生、發(fā)展、轉(zhuǎn)歸有密切關(guān)系,高血壓時(shí),體內(nèi)氧自由基增多,而超氧化物歧化酶(SOD)活性下降,體內(nèi)脂質(zhì)過氧化作用增強(qiáng),進(jìn)而損傷組織和細(xì)胞,造成血管內(nèi)皮功能障礙,使一氧化氮(NO)合成釋放不足,內(nèi)皮素(ET)合成釋放增加,使血管收縮,血壓增高[1]。而血壓增高可進(jìn)一步加重內(nèi)皮損傷,加劇內(nèi)皮功能障礙,由此形成惡性循環(huán)。因此,高血壓患者除應(yīng)積極控制血壓外,還應(yīng)重視氧自由基的清除,減少脂質(zhì)過氧化作用,改善內(nèi)皮功能,以減少高血壓患者臨床終點(diǎn)事件[2]。本實(shí)驗(yàn)通過檢測自發(fā)性高血壓大鼠(SHR)血液中SOD、丙二醛(MDA)、NO、ET的變化,以探討氧自由基損害和血管內(nèi)皮功能失調(diào)與高血壓發(fā)生的關(guān)系;通過應(yīng)用不同劑量的瑞舒伐他汀干預(yù)后了解上述指標(biāo)的變化,探討其對氧化應(yīng)激及內(nèi)皮功能的影響及可能的機(jī)制,進(jìn)而為臨床治療提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

1 實(shí)驗(yàn)資料

1.1實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 雄性清潔級Wistar-Kyoto(WKY)大鼠8只,購自河北醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心,動(dòng)物合格證號:DK1009-0005;雄性清潔級SHR大鼠32只,購自北京維通利華動(dòng)物中心,動(dòng)物合格證號:SCXK(京)2010-0005,常規(guī)飼養(yǎng)于河北省人民醫(yī)院動(dòng)物中心,自由進(jìn)食,室溫維持在(22±2)℃。本試驗(yàn)的環(huán)境條件符合中國國家標(biāo)準(zhǔn)《實(shí)驗(yàn)動(dòng)物環(huán)境及設(shè)施》(GB14925-2001)對動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)施的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn),動(dòng)物飼養(yǎng)管理和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)操作符合《北京市實(shí)驗(yàn)動(dòng)物管理?xiàng)l例》等法規(guī)的要求,并經(jīng)醫(yī)院動(dòng)物實(shí)驗(yàn)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。

1.2 試劑 SOD試劑盒購自南京建成生物工程研究所,變異系數(shù)CV=1.7%。MDA試劑盒購自南京建成生物工程研究所,變異系數(shù)CV=1.5%。NO試劑盒購自南京建成生物工程研究所,批內(nèi)變異系數(shù)<3.8%,批間變異系數(shù)<6.8%。ET水平測定所需試劑多聚賴氨酸、一抗(ET-1河北博海生物工程開發(fā)有限公司分裝美國SANTA CRUZ公司產(chǎn)品),SP、Dab(購自河北博海生物工程開發(fā)有限公司)。變異系數(shù)CV=1.5%。

1.3 分組 將8只WKY大鼠作為正常對照組,體質(zhì)量250~280 g,血壓(108.07±2.11)mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)。將SHR大鼠隨機(jī)分為瑞舒伐他汀3.125 mg/(kg·d)組(T1組)、瑞舒伐他汀6.25 mg/(kg·d)組(T2組)、瑞舒伐他汀12.5mg/(kg·d)組(T3組)及SHR組,每組8只,體質(zhì)量240~270 g,各組間體質(zhì)量比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05)。

1.4 給藥方法 各組大鼠適應(yīng)性飼養(yǎng)2周后,T1、T2、T3組于16:00分別給予瑞舒伐他汀3.125 mg/(kg·d)、6.25 mg/(kg·d)、12.5 mg/(kg·d)加蒸餾水1 mL灌胃,SHR組及正常對照組給予相同容積的蒸餾水,共喂藥4周。

1.5 大鼠血壓的測定 實(shí)驗(yàn)前及喂藥結(jié)束3 d后采用中日友好醫(yī)院生產(chǎn)的RBP-1B型光電法鼠尾血壓測定儀測定大鼠的尾動(dòng)脈血壓。測量血壓前將大鼠置于38~40 ℃溫箱內(nèi)預(yù)熱10~20 min,使鼠尾部動(dòng)脈充分?jǐn)U張,用尾箍代替袖帶,后接一換能器,連接脈沖感受器,待大鼠適應(yīng)環(huán)境、行為穩(wěn)定后,打開主機(jī)電源。調(diào)整脈沖感受器的高度及位置,當(dāng)聽到規(guī)律聲音時(shí),反復(fù)擠捏氣球,向尾套內(nèi)充氣,直至容積脈搏波動(dòng)消失,再緩慢放氣,當(dāng)再次聽到規(guī)律聲音時(shí),此時(shí)血壓表指針?biāo)傅目潭葹槭笪矂?dòng)脈收縮壓,連續(xù)測3次,每次間隔1 min,以均值作為收縮壓值。

1.6 標(biāo)本的收集及檢測 喂藥結(jié)束3d后,10%水合氯醛(0.5 mL/100 g)腹腔注射,待動(dòng)物麻醉后迅速開胸,暴露心臟,10 mL注射器抽取心室內(nèi)血液。取血2 mL迅速注入放在冷水浴冷卻盛有10%依地酸二鈉30 μL、抑肽酶40 μL的Eppendorf管中,輕輕顛倒混勻,低溫離心,3 000 r/min 10 min,留取血漿,-20 ℃保存用于檢測血ET(放免法)。另取血6 mL緩慢置入試管中,室溫下靜置15 min后低溫離心,3 000 r/min 10 min,留取血清,-20 ℃保存用于檢測SOD、MDA、NO(比色法)。所有標(biāo)本同批檢測,嚴(yán)格按說明書操作。

2 結(jié) 果

2.1各組大鼠收縮壓水平比較 給藥前,SHR組、T1組、T2組、T3組收縮壓均高于正常對照組(P均<0.05),SHR組、T1組、T2組、T3組間比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05)。藥物干預(yù)4周后,正常對照組、SHR組大鼠收縮壓略有升高,但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);T2組、T3組均較干預(yù)前明顯下降(P均<0.05)。給藥后T1組、T2組、T3組收縮壓均低于SHR組(P均<0.05)。T1組、T2組、T3組組間比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05)。見表1。

表1 各組大鼠血壓比較

注:①與正常對照組比較,P<0.05;②與基礎(chǔ)血壓比較,P<0.05;③與SHR組比較,P<0.05。

2.2 各組大鼠血液SOD、MDA、NO、ET-1水平比較 SHR組SOD活力和NO水平明顯低于正常對照組(P均<0.05),MDA及ET-1水平明顯高于正常對照組(P均<0.05)。T1組、T2組、T3組血SOD活力和NO水平明顯高于SHR組(P均<0.05),MDA及ET-1水平明顯低于SHR組(P均<0.05),且T1組、T2組、T3組逐漸增高或降低(P均<0.05)。見表2。

表2 各組大鼠血液中SOD、MDA、 NO、 ET-1水平比較

注:①與正常對照組比較,P<0.05;②與SHR組比較,P<0.05;③與T1組比較,P<0.05;④與T2組比較,P<0.05。

3 討 論

近年研究證實(shí),氧化應(yīng)激反應(yīng)廣泛存在于高血壓、動(dòng)脈粥樣硬化以及內(nèi)皮功能障礙的患者中[3]。氧化應(yīng)激是體內(nèi)自由基及其相關(guān)物質(zhì)過量聚集的一種狀態(tài)。生物體內(nèi)的自由基主要為氧自由基(OFR),包括超氧化物自由基(O2-)、羥自由基(OH·)、過氧化氫(H2O2)、單線氧(1O2)、脂質(zhì)過氧自由基(RO2-)、脂質(zhì)過氧化物(ROOH)等,統(tǒng)稱為活性氧(ROS)。體內(nèi)抗氧化系統(tǒng)包括SOD、過氧化氫酶(CAT)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)及抗氧化劑維生素A、維生素C、維生素E、谷胱甘肽。ROS生成過多或抗氧化機(jī)制減弱都將導(dǎo)致氧化應(yīng)激狀態(tài)[2]。

目前研究認(rèn)為,氧化應(yīng)激可能通過以下途徑參與高血壓病的發(fā)生、發(fā)展:①ROS增多使血管內(nèi)皮NO合成減少或降解增加,導(dǎo)致血管舒張功能下降,破壞血管自身血壓穩(wěn)定機(jī)制,血壓升高[2,4-5]。②刺激血管內(nèi)皮縮血管物質(zhì)釋放。超氧陰離子可激活前列腺素H2/血栓素A2受體,使前列腺素H2和血栓素A2增加,它們屬于環(huán)氧化酶源性內(nèi)皮依賴性收縮因子。超氧陰離子也可通過氧化低密度脂蛋白刺激血管ET釋放[2,4-6]。ET是強(qiáng)烈的縮血管因子,并能促進(jìn)血管緊張素Ⅱ、醛固酮分泌。③參與血管平滑肌細(xì)胞增殖。由還原型輔酶Ⅱ(NADPH)氧化酶誘發(fā)的超氧陰離子和過氧化氫促進(jìn)血管緊張素Ⅱ介導(dǎo)的血管平滑肌細(xì)胞增殖,參與高血壓發(fā)病環(huán)節(jié)。ROS可通過氧化低密度脂蛋白刺激血管緊張素Ⅱ Ⅰ型受體表達(dá),也可通過刺激ET釋放,使血管緊張素Ⅱ合成增加,從而促進(jìn)血管平滑肌細(xì)胞增殖[4,6]。④ROS增加細(xì)胞內(nèi)鈣離子內(nèi)流。ROS造成血管內(nèi)皮細(xì)胞鈣離子內(nèi)流增加和鈣超載,使內(nèi)皮細(xì)胞損傷。ROS可直接作用于鈉離子/鈣離子交換蛋白,使之失去胞內(nèi)鈣離子依賴的調(diào)節(jié),進(jìn)而使胞內(nèi)鈣離子內(nèi)流增加。ROS還可通過刺激ET、前列腺素H2、血栓素A2生成,激活磷脂酶C-?;视?蛋白激酶C途徑,促進(jìn)血管平滑肌鈣離子內(nèi)流,引起血管平滑肌張力增加[7]。⑤促進(jìn)黏附分子表達(dá)。ROS通過激活核轉(zhuǎn)錄因子誘使內(nèi)皮細(xì)胞表達(dá)細(xì)胞間黏附分子-1(ICAM-1),ICAM-1介導(dǎo)中性粒細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞黏附及穿出血管壁。ICAM-1表達(dá)增加,使中性粒細(xì)胞黏附功能加強(qiáng),黏附于內(nèi)皮細(xì)胞的中性粒細(xì)胞激活產(chǎn)生ROS及血管活性物質(zhì)白三烯、血小板激活因子等,加重內(nèi)皮細(xì)胞損傷,促進(jìn)高血壓的發(fā)生、發(fā)展[2,5]。本研究結(jié)果顯示,SHR組心肌組織SOD活力下降,MDA含量增高,提示高血壓狀態(tài)時(shí)體內(nèi)ROS增多,氧化應(yīng)激增強(qiáng);血液中ET含量增高,NO濃度降低,提示高血壓狀態(tài)時(shí)血管內(nèi)皮舒張功能減退,內(nèi)皮功能障礙可能參與高血壓的發(fā)生、發(fā)展過程,進(jìn)一步論證了上述觀點(diǎn)。

研究表明,各種血管細(xì)胞都可產(chǎn)生ROS,ROS過多造成細(xì)胞和組織過氧化損傷[6-7]。許多基礎(chǔ)和臨床實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):在原發(fā)性高血壓,血管中ROS水平升高,血管內(nèi)皮NO生成減少或降解增加,或生物利用度降低[8-11],均可促使ET[12]、血管緊張素Ⅱ進(jìn)一步升高[13],使血管內(nèi)皮依賴性舒張功能減退,而內(nèi)皮依賴性收縮功能增強(qiáng),促進(jìn)血管平滑肌細(xì)胞增殖、肥大,導(dǎo)致血管結(jié)構(gòu)和功能改變。因而在非血流動(dòng)力學(xué)調(diào)節(jié)障礙的高血壓機(jī)制中,內(nèi)皮-NO-一氧化應(yīng)激鏈成為討論的焦點(diǎn)之一[1]。此外,在一些動(dòng)物和臨床實(shí)驗(yàn)中,人們用鈣拮抗劑[14]、第三代β受體阻斷劑[15]、血管緊張素Ⅱ Ⅰ型受體拮抗劑[16]、SOD模擬物[17]、維生素C[18]、維生素E[19]治療原發(fā)性高血壓,它們發(fā)現(xiàn)通過清除ROS,減少過氧化損傷,增加NO生成,減少ET,可逆轉(zhuǎn)和改善血管內(nèi)皮功能障礙,從而提出了高血壓治療中的抗氧化問題。本研究發(fā)現(xiàn),瑞舒伐他汀能顯著降低SHR大鼠心肌組織ET、MDA水平,增加心肌組織NO、SOD水平,提示瑞舒伐他汀可以改善血管內(nèi)皮功能,可以減少體內(nèi)氧化應(yīng)激反應(yīng),此結(jié)果與上述研究發(fā)現(xiàn)相一致。

他汀類藥物是近年研究熱點(diǎn)。他汀類藥物即3-羥基3-甲基戊二酰輔酶A(HMG-CoA)還原酶抑制劑,是一類可有效降低總膽固醇與低密度脂蛋白膽固醇的藥物。然而他汀類藥物還具有不依賴于調(diào)脂作用的有益功效,如改善內(nèi)皮功能,抑制炎癥反應(yīng),抗氧化應(yīng)激,抑制平滑肌細(xì)胞的增殖與促進(jìn)平滑肌細(xì)胞的凋亡,穩(wěn)定動(dòng)脈粥樣斑塊,抑制血小板聚集等。大量基礎(chǔ)與臨床研究表明,他汀類藥物可以通過其調(diào)脂作用以及多種調(diào)脂以外途徑對心血管系統(tǒng)發(fā)揮有益影響,其中抑制氧化應(yīng)激反應(yīng)是近年來最受關(guān)注的他汀類藥物的非調(diào)脂作用。ALLHAT-LIT與ASCOT等大規(guī)模臨床試驗(yàn)證實(shí),高血壓患者聯(lián)合應(yīng)用降壓藥物與他汀類藥物,可以更為顯著地降低心血管事件的發(fā)生率和病死率[20]。由于他汀類藥物可以通過減少NO降解、增加NO合成、抑制氧化應(yīng)激反應(yīng)等機(jī)制有效改善血管內(nèi)皮功能,因此可能對血壓水平具有一定影響。本研究發(fā)現(xiàn),瑞舒伐他汀干預(yù)各組血壓均顯著降低,并且其降壓作用呈劑量相關(guān)性。進(jìn)一步證實(shí)了他汀類藥物可能具有一定降壓作用。雖然與常用降壓藥物相比他汀類藥物降壓幅度較小,但大量循證醫(yī)學(xué)試驗(yàn)顯示,即便輕微的血壓下降就可以顯著降低腦卒中及/或冠心病事件的危險(xiǎn)性。

本研究是一小樣本量的觀察,對于他汀類藥物對人的血壓的影響及機(jī)制還需進(jìn)一步觀察和研究,相信隨著相關(guān)研究的逐漸深入,對于他汀類藥物的作用會(huì)有進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。

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Changes of SOD,MDA,NO,ET from blood of spontaneously hypertensive rats,and the influence after rosuvastatin intervention

YAN Hongjuan1,XIE Yuetao2,LIU Guang3,YU Mingyue2,BIAN Shuhuai2,LUO Qiuhua1

(1.The First Hospital of Handan,Handan 056000,Hebei,China;2.HeBei General Hospital,Shijiazhuang 050000,Hebei,China;3.The Fourth Hospital of Hebei Medical University,Shijiazhuang 050000,Hebei,China)

Objective It is to explore the relationship of oxygen free radical damage and endothelial dysfunction occurs with hypertension,and to explore the effect of different doses of rosuvastatin on hypertension oxidatie stress and endothelial function.Methods Eight Wistar-Kyoto rats (WKY) were designated as normal control group(group N),and thirty-two spontaneously hypertensive rats (SHR) were randomly divided into four groups,which were designated as rosuvastatin 3.125 mg/(kg·d) group (group T1),rosuvastatin 6.25 mg/(kg·d) group (group T2),rosuvastatin 12.5 mg/(kg·d) group (group T3) and SHR control group (group H).Each group had 8 rats.Every medication group was given the respective dose of rosuvastatin+1 mL normal saline by gavage,and the control groups were given the same volume of tap water.All the rats were treated for 4 weeks.The blood pressure was measured by means of a noninvasive tail-cuff method before and after the 4-week treatment.In 4 weeks,blood of the rats was drew after anesthesia to determined the levels of superoxide dismutase (SOD),malonaldehyde (MDA),nitric oxide (NO) and endothelin (ET).Results Compared with group N,the activity of SOD,the level of NO from blood were significantly lower in group H,the indexes were higher in group T1,group T2,group T3 compared with group H.Compared with group N,the level of MDA,ET-1 were significantly higher in group H,the indexes were lower in group T1,group T2,group T3 compared with group H.Conclusion SHR rats have enhanced oxidative stress and damaged vascular endothelialfunction,rosuvastatin can improve their endothelial function.

spontaneously hypertensive rat; endothelial function; oxidative stress; nitric oxide; endothelin; rosuvastatin

閆洪娟,女,碩士研究生,主治醫(yī)師,研究方向?yàn)楦哐獕旱脑\治。

邊樹懷,E-mail:yy021223@163.com

10.3969/j.issn.1008-8849.2015.16.006

R-332

A

1008-8849(2015)16-1727-04

2015-01-10

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