慢性饮酒对大鼠主动脉血管反应性的影响及牛磺酸的干预作用

聂 焱,吕吉元

适量饮酒对机体是有益的,而大量饮酒可损伤血管内皮功能,引起血压升高[1]。牛磺酸是维持机体自稳态的重要细胞保护物质。本实验通过观察吡那地尔(Pinacidil)和氨力农(Am)分别对 10 μ mol/L去甲肾上腺素(NE)和 60 mmol/L氯化钾(KCl)引起的各组大鼠主动脉收缩的影响,测定血压,探讨慢性饮酒对大鼠主动脉血管反应性的影响及牛磺酸的干预作用。

1 材料与方法

1.1 药品与试剂 牛磺酸由南京制药厂提供(批号:980923);吡那地尔(Pinacidil)、氨力农(Amrinone)均购自Sigma公司;NE由上海禾丰制药有限公司生产;50度北京二锅头酒由北京皇家京都酒业有限公司生产;无水乙醇由天津市大茂化学试剂厂生产。

1.2 仪器 血管平滑肌浴管实验系统、MS4000计算机生物信号采集系统、泰盟尾动脉清醒测压仪。

1.3 动物模型的建立 健康雄性SD大鼠30只,体重490 g～570 g,由郑州大学实验动物中心提供,动物生产许可证号:SCXK(豫)2005-0001。随机分为对照组、饮酒组、牛磺酸组,每组10只。正常组大鼠自由饮水;饮酒组自由饮用无水乙醇及白酒,无水乙醇以 2 g/(kg◦d)～4 g/(kg◦d)饮用2个月后,调整为10%(V/V)无水乙醇喂养1周,之后给予20%(V/V)的白酒喂养3个月;牛磺酸组大鼠在同饮酒组喂养酒精的基础上,再在其饮用水中加入牛磺酸2%(W/V)。

1.4 大鼠离体主动脉环标本的制备 将大鼠直接断头处死,迅速开胸取主动脉,置于4℃的HEPES液中,去除血管周围脂肪及结缔组织,剪成长度约4 mm的血管环,血管环用两根微型不锈钢挂钩贯穿血管管腔,水平悬挂在10 mL浴管内,下方固定,上方以一细钢丝连于张力换能器,静息张力调为2 g,通过MS4000计算机生物信号采集分析系统记录血管环张力变化。浴液为 HEPES液,浴槽中通以 100%氧,37℃平衡 1 h,每 20 min换液1次。以60 mmol/L KCl收缩动脉环3次,直至收缩稳定。

1.5 大鼠主动脉舒张作用及血压的测定 取大鼠主动脉环,加入NE(10 μ mol/L)或 KCl(60 mmol/L)预收缩,待血管环达到稳定的最大收缩平台后,向浴槽内累积加入Pinacidil或Amrinone使浴槽中的终浓度依次递增为10-8mol/L、10-7mol/L、10-6mol/L 、10-5mol/L、10-4mol/L(Amrinone),分别建立其累积对数浓度-反应曲线。分别以 10 μ mol/L NE及 60 mmol/L KCl引起的主动脉环最大收缩幅度为100%,以其张力减少的百分比表示。实验末采用泰盟尾动脉清醒测压仪测定各组大鼠SBP及DBP。

1.6 统计学处理 采用SPSS 11.5统计软件进行处理,数据以均数±标准差(±s)表示,组间比较用方差分析,两两比较用LSD-t检验。

2 结 果

2.1 Pinacidil对NE和KCl引起的主动脉环预收缩的影响10-6mol/L的Pinacidil对NE预收缩的牛磺酸组大鼠主动脉舒张率为(82.66±7.35)%,与饮酒组(67.21±8.89)%相比升高(P＜0.05);10-8mol/L、10-7mol/L对 KCl预收缩的牛磺酸组大鼠主动脉的舒张率分别为(12.37±6.46)%和(22.77±9.04)%,与饮酒组(7.15±3.44)%和(14.47±10.24)%比较均升高(P＜0.05)。

2.2 Amrinone对NE和KCl引起的主动脉环预收缩的影响10-8mol/L、10-7mol/L及10-6mol/L的 Amrinone对NE预收缩的牛磺酸组大鼠主动脉的舒张率分别为(28.20±8.83)%、(39.31±8.70)%和(43.91±10.09)%,与饮酒组(10.97±5.53)%、(20.39±8.14)%和(28.99±10.89)%比较均升高(P＜0.05)。

2.3 大鼠尾动脉血压 和对照组比较,饮酒组大鼠的SBP和DBP均升高(P＜0.05);和饮酒组比较,牛磺酸组大鼠的SBP和DBP均降低(P＜0.05)。详见表 1。

表1 3组大鼠收缩压及舒张压的变化(±s)mmHg

表1 3组大鼠收缩压及舒张压的变化(±s)mmHg

组别 n 收缩压 舒张压对照组 10 100±7 74±6饮酒组 10 153±71) 97±61)牛磺酸组 10 105±82) 80±52)与对照组比较,1)P＜0.05;与饮酒组比较,2)P＜0.05

3 讨 论

适量饮酒可调节血脂代谢,改善炎症前状态和高血压状态等代谢紊乱,减少心血管病的发病率,而长期大量饮酒可使其发病率增加[2]。目前,对于乙醇引起血压升高的具体机制尚不清楚,可能与以下机制有关:激活交感神经系统及肾素-血管紧张素-醛固酮系统,导致血压升高;损伤血管内皮功能,抑制血管舒张因子如NO的合成;通过影响膜电解质转运,使血管平滑肌细胞内钙离子或其他电解质浓度增加;胰岛素抵抗[3-5]。本研究结果显示,和对照组比较,饮酒组大鼠收缩压及舒张压均升高,进一步证实了以往的研究。血管对收缩剂的反应性增强或血管舒张功能的损伤可导致和慢性饮酒相关的心血管并发症发生[6,7]。本实验结果显示,慢性饮酒大鼠主动脉对舒血管物质Pinacidil和Amrinone的血管舒张反应变化不明显。这可能与不同浓度及不同的舒张物质、饮酒时间、酒精的摄入量、实验动物种属及动脉的处理等有关,具体原因有待进一步探讨。

牛磺酸是一种含硫β-氨基酸,具有广泛的生物学作用,可修复血管内皮、抗脂质过氧化损伤、抗心肌纤维化、减轻细胞钙超载、抑制血管平滑肌细胞增殖等。Fujita等[8]临床研究发现,原发性高血压患者血液及尿中的牛磺酸浓度明显降低,而补充牛磺酸后可降低升高的血压,同时血液及尿中的牛磺酸含量也增加。动物实验研究表明,牛磺酸对乙醇和果糖等诱发的高血压动物模型及自发性高血压大鼠均有明显的降压作用。本实验结果也证实,和饮酒组比较,牛磺酸组大鼠的收缩压及舒张压均降低,说明在饮酒基础上,给予牛磺酸干预可降低大鼠因饮酒而升高的血压,进一步证实了以往的研究。

Abebe等[9]通过给予大鼠β-丙氨酸(牛磺酸转运体抑制剂),从而造成体内牛磺酸缺乏,离体血管实验发现,和对照组比较,牛磺酸缺乏的大鼠血管平滑肌的收缩反应增强,而舒张反应减弱,其原因是缺乏牛磺酸引起血管内皮功能障碍及对血管平滑肌造成的病理性损伤。本研究结果显示,在饮酒基础上,同时给予牛磺酸干预的大鼠,其主动脉对舒血管物质Pinacidil和Amrinone的血管舒张作用增强,具体机制有待进一步探讨。

慢性饮酒大鼠主动脉对舒血管物质Pinacidil和Amrinone的血管舒张反应变化不明显,但可导致大鼠血压增高;牛磺酸可增强慢性饮酒大鼠主动脉对舒血管物质Pinacidil和Amrinone的血管舒张作用,舒张血管,降低升高的血压。

[1]李云霞,蔡久英.饮酒与心血管疾病[J].心血管病学进展,2008,29(3):462-465.

[2]魏玉函,丁本朝.饮酒与高血压病关系的调查[J].中国临床保健杂志,2004,7(6):454.

[3]Pardell H,Rodicio JL.High blood pressure,smoking and cardiovascular risk[J].J Hypertens,2005,23(1):219-221.

[4]Kawano Y,Abe H,Kojima S,et al.Interaction of alcohol and an alphal-blocker on ambulatory blood pressure in patients with essential hypertension[J].Am J Hy pertens,2000,13(3):307-312.

[5]Arima H,Kiyohara Y,Kato I,et al.Alcohol reduces insulin-hy pertension relationship in a general population:The hisayama study[J].J Clin Epidemiol,2002,55(9):863-869.

[6]Pinardi G,Brieva C,Vinet R,et al.Effects of chronic ethanol consumption on α-adrenergic-induced contractions in rat thoracic aorta[J].Gen Pharmacol,1992,23:245-248.

[7]Kahonen M,Karjala K,Hutri-Kahonen N,et al.Influence of chronic ethanol consumption on arterial tone in young and aged rats[J].Am J Phy siol,1999,276:H464-H471.

[8]Fujita T,Ando K,Noda H,et al.Effect of increased adrenomedullary activity and taurine in young patients with borderline hy pertension[J].Circulation,1987,75(3):525-532.

[9]Abebe W,Mozaffari MS.Taurine depletion alters vascular reactivity inrats[J].Can J Phy siol Pharmacol,2003,81(9):903-909.