奈比洛尔对自发性高血压大鼠主动脉血管反应性的影响1)

王 燕,张明升,刘 宇,宋二飞,刘飞君,程牛亮

高血压病是严重威胁人类健康和生命的常见疾病。血管舒缩的失衡在高血压的发生、发展中起重要作用。目前认为高血压病人血管收缩功能增加而舒张功能减弱。β肾上腺素受体阻断剂是一类重要的心血管药物,在高血压的治疗中发挥着重要作用。既往研究认为单纯β受体阻滞剂对改善内皮细胞功能无效。但近期研究发现具有抗氧化作用的β受体阻滞剂卡维地洛可使得受损的内皮功能得到改善,保护了内皮依赖性血管舒张功能[1]。奈比洛尔(Nebivolol)是一种新型的选择性β1受体阻断剂,阻断β1受体的强度为阻断β2受体的290倍,而比索洛尔为26倍,阿替洛尔为15倍。Meta分析表明,与其他降压药,如钙通道阻断剂、血管紧张素受体阻断剂相比,奈比洛尔有相似或更好的降压效果,且长期服用耐受性低[2,3]。奈比洛尔也有一定的抗氧化作用[4]。那么,奈比洛尔是否可以改善高血压动物动脉的反应性呢?本实验旨在观察奈比洛尔对自发性高血压大鼠(SHR)主动脉血管反应性的影响。

1 材料与方法

1.1 药品与试剂 奈比洛尔由德国Menarini公司免费提供。乙酰胆碱(Ach)、内皮素(ET-1)、血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)、苯甲肾上腺素(PE)、硝普钠(SNP)、HEPES均购于Sigma公司。阿替洛尔由天津市中央药业有限公司提供(批号070502),其余试剂为市售分析纯。

1.2 动物与分组 18只12周龄雄性自发性高血压大鼠,由上海斯莱克实验动物有限责任公司提供,合格证号SCXK(沪)2007-0005,12只雄性WKY大鼠,由山西医科大学动物中心提供,合格证号070102,适应性饲养1周后,随机分成5组,每组 6只。SHR对照组、WKY对照组:等量蒸馏水灌胃;奈比洛尔组:SHR灌胃奈比洛尔8 mg/(kg◦d);阿替洛尔组:SHR灌胃阿替洛尔80 mg/(kg◦d);WKY奈比洛尔组:正常血压WKY大鼠灌胃奈比洛尔8 mg/(kg◦d)。奈比洛尔、阿替洛尔溶于蒸馏水中灌胃。给药过程中,每给药一周后的08:00～10:00测各组大鼠尾动脉收缩压。8周后处死大鼠,取主动脉做离体血管张力实验。

1.3 实验方法

1.3.1 收缩压测量 采用RBP-Ⅰ型电脑大鼠血压测定仪,在大鼠清醒状态下无创性测定不同组尾动脉收缩压。

1.3.2 血管环张力测定

1.3.2.1 血管营养液配置 正常生理盐水营养液(physiological salt solution,PSS)成分为:NaCl 144 mmol/L,KCl 5.8 mmol/L,MgCl21.2 mmol/L,CaCl22.5 mmol/L,Glucose 11.1 mmol/L,HEPES 5 mmol/L。上述营养液均用1 mol/L NaOH将pH值调至7.4,试剂均用正常PSS液溶解稀释至所需浓度。实验中所述浓度均为浴管内试剂的终浓度。

1.3.2.2 主动脉标本的分离和制备 分离主动脉,置于O2饱和的4℃PSS中。剔除脂肪及周围结缔组织后,剪成6个3 mm～4 mm的血管环。血管环用两根不锈钢微型挂钩贯穿血管管腔,水平横向悬挂在浴管内,下方固定,上方以一细钢丝连于张力换能器(PowerLab)。经PowerLab计算机生物信号采集分析系统记录血管的舒缩变化。浴管内含有通以100%O2、37℃的PSS 10 mL。为了使标本处于长度-张力曲线的最适点开始收缩,每个血管环悬挂在浴管后,给予2.0 g的前负荷,温育2 h。在温育期间不断调整张力,使之维持稳定,每20 min换一次营养液。主动脉环稳定2 h后,用60 mmol/L KCl多次刺激,当连续2次同样的刺激所引起的收缩幅度差别＜10%时,开始正式试验。

1.3.2.3 主动脉对不同收缩剂的反应性 在浴管中以累计浓度给药法分别加入ET-1(10-11mol/L～10-8mol/L)、AngⅡ(10-9mol/L～ 10-5mol/L)、PE(10-8mol/L～ 10-4mol/L)、KCl(20 mmol/L～120 mmol/L),观察各组大鼠主动脉对不同收缩药的反应性。

1.3.2.4 主动脉对不同舒张剂的反应性 主动脉用10-6mol/L苯肾上腺素收缩血管环达稳定平台后,以累计浓度给药法加入Ach(10-10mol/L～ 10-5mol/L)、SNP(10-8mol/L～ 10-2mol/L)。观察各组大鼠主动脉对不同舒张药的反应性。以PE诱发的血管环的最大收缩幅度为100%,计算Ach、SNP的舒张百分比。

2 结 果

2.1 奈比洛尔对SHR尾动脉收缩压的影响 用药前,SHR对照组收缩压高于WKY对照组(P＜0.05)。奈比洛尔、阿替洛尔连续灌胃8周,可以明显降低SHR收缩压,与SHR对照组比较有统计学意义(P＜0.05),但仍高于WKY对照组(P＜0.05)。奈比洛尔给药4周后,SHR收缩压达最低水平,并一直持续到实验结束。而阿替洛尔给药8周后达奈比洛尔水平。奈比洛尔对WKY大鼠收缩压无显著性影响。详见图1。

图1 奈比洛尔对SHR尾动脉收缩压的影响

2.2 奈比洛尔对SHR主动脉对 KCl、PE、ET-1、AngⅡ收缩反应的影响 SHR对照组主动脉对 KCl、PE、AngⅡ的收缩反应均大于WKY对照组(P＜0.05),但是对ET-1的收缩反应在两组间无统计学意义。奈比洛尔可明显抑制SHR主动脉对KCl、PE、ET-1、AngⅡ的收缩反应(P＜0.05)。奈比洛尔对 WKY主动脉对上述不同收缩药的收缩反应则无显著性影响。详见图2。

图2 奈比洛尔对SHR离体主动脉KCl、PE、ET-1、AngⅡ的收缩反应的影响

2.3 奈比洛尔对SHR主动脉对Ach、SNP舒张反应的影响SHR对照组主动脉对Ach的舒张反应明显弱于WKY对照组组(P＜0.05),但是对SNP的舒张反应在两组无统计学意义。奈比洛尔可以增加SHR主动脉对Ach的舒血管效应(P＜0.05),但仍低于WKY对照组(P＜0.05)。奈比洛尔对SHR主动脉对SNP的舒张反应无显著性影响。奈比洛尔对WKY主动脉对 Ach、SNP的舒张效应无明显影响。详见图3。

图3 奈比洛尔对SHR离体主动脉对Ach、SNP舒张反应的影响

3 讨 论

本实验结果显示,奈比洛尔可以降低SHR血压,抑制SHR主动脉对不同收缩药的收缩反应,增加其对Ach的舒张效应,改善SHR动脉的反应性。

高血压病是严重威胁人类健康和生命的常见疾病。血管舒缩的失衡在高血压的发生、发展中起重要作用。本实验结果显示高血压大鼠主动脉对不同收缩药(KCl、PE、AngⅡ)的收缩反应加强,对乙酰胆碱的舒张效应减弱,而对非内皮依赖性舒张药硝普钠反应没有改变。说明高血压大鼠血管内皮功能的失衡。血管失衡加重了高血压,加快了高血压的病程,加快了高血压时靶器官的损伤,使血管的重构加快。在临床治疗中单纯降低血压而不纠正血管病变及内分泌障碍是不够的,而改善血管反应性对高血压及其并发病的治疗有重要的临床意义。

内皮功能失衡时,血管平滑肌对外源性舒血管物质敏感性增加,外源性NO能间接起到对血管平滑肌的修复保护作用。奈必洛尔是一种新型的选择性β1受体阻断剂,具有独特的药理作用:①选择性阻断β1肾上腺素受体。②调节血管张力,引起血管生理性舒张。③保护心肌细胞免受单电子氧损伤作用,且所需浓度比其他β阻断剂更低。研究表明,奈比洛尔可以增加一氧化氮合酶(NOS)的合成及活性,使组织及循环中NO含量增加[5]。本实验结果表明,奈比洛尔可以快速有效降低高血压大鼠收缩压,并且此降压效果可以稳定维持,与以前的实验结果相符[6]。奈比洛尔在有效降压的同时,可以抑制自发性高血压大鼠主动脉对 KCl、PE、AngⅡ、ET-1等多种缩血管药物的反应,增加其对乙酰胆碱的舒张效应,重新构建血管内皮细胞舒缩的平衡。而同属β1受体阻断剂的阿替洛尔,其降压作用较缓慢,对自发性高血压大鼠主动脉收缩反应的抑制作用弱于奈比洛尔,且不能增加主动脉对乙酰胆碱的舒张作用。

综上所述,奈比洛尔可以抑制SHR主动脉对不同收缩药的收缩反应,增加主动脉对Ach的舒张效应,改善SHR血管反应性。在本文中,并未涉及奈比洛尔对自发性高血压大鼠血管反应性影响的机制。在后续研究中,会对此加以研究。

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