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鸟苷对大鼠胸主动脉血管环的舒张作用及机制

2011-07-28罗珊珊蒋嘉烨陆家凤

中国药理学通报 2011年11期
关键词:美辛亚甲蓝吲哚

王 勋,罗珊珊,蒋嘉烨,陆家凤,可 燕

(上海中医药大学教学实验中心,上海 201203)

鸟苷(guanosine)属嘌呤核苷一类成分,广泛存在于半夏、板蓝根、黄芪、当归等药用植物之中。核苷类成分作为抗病毒和抗代谢药物已被广泛报道和应用[1-2],但尚未见对其中鸟苷的研究报道。因此,为探索鸟苷的药理作用,本实验在大鼠离体胸主动脉环灌流模型的基础上通过观察鸟苷对去除内皮血管环的张力的影响,探讨其对大鼠血管环的作用及可能的机制。

1 材料与方法:

1.1 设备 Powerlab八通道多功能生理记录仪(AD Instruments公司),Powerlab血管功能测定系统(AD Instruments公司)。

1.2 药物与试剂 乙酰胆碱(acetylcholine,ACh)、去氧肾上腺素(phenylephrine,PE)、毛喉素(forskolin,FSK)、葡萄糖(glucose)购于 Sigma公司,左旋硝基精氨酸甲酯(L-NAME)、亚甲蓝(methylene blue)、吲哚美辛(indomethacin)购于Adamas公司,鸟苷购于上海中药标准化中心。KCl等无机试剂均为国产分析纯。Krebs-Henseleit(K-H)工作液(mmol·L-1:NaCl 118,KCl 4.7,KH2PO41.2,MgCl21.2,NaHCO325,CaCl22.5,Glucose 11,pH=7.4)。

1.3 实验动物 SD大鼠,♂,体质量(250±10)g,购于上海斯莱克实验动物有限责任公司。

1.4 血管环制备 迅速游离SD大鼠胸主动脉,置于4℃,含95%O2和5%CO2混合气体预饱和的K-H液中,剔除周围结缔组织,剪成3~4 mm的血管环。将血管环悬挂于预置5 ml K-H液的浴槽内,37℃恒温,持续通入95%O2和5%CO2的混合气体。胸主动脉每条血管给予2.0 g拉力,每20 min换液1次,平衡60 min。以60 mmol·L-1的 KCl预收缩两次,以诱发血管的最大收缩幅度,待血管稳定后,加入1 μmol·L-1浓度的 PE 收缩,待血管拉力达到坪值后,加入梯度浓度的 ACh(10-9、10-8、10-7、10-6、10-5mol·L-1),观察血管的舒张情况来检验内皮完整性。观察去内皮血管环时,引起的舒张反应小于20%则认为内皮失去功能。

1.5 大鼠胸主动脉舒张功能测定 检验内皮完整性后,血管环用K-H液清洗3次,至其恢复基础张力。然后以PE 1 μmol·L-1诱发最大收缩幅度,加入药物后观察药物的舒张情况,以FSK 1 μmol·L-1舒张程度作为 100%的舒张[3]。

1.6 累积浓度的鸟苷对基础状态或KCl预收缩血管环的影响 以不同累积浓度的鸟苷直接作用于基础状态血管环或KCl(60 mmol·L-1)预收缩血管环,实验组(n=6)采用累积加药法,每2min加鸟苷1 次,使灌流液中鸟苷终浓度分别达 10-9,10-8,10-7,10-6,10-5mol·L-1,观察鸟苷对血管环的作用,对照组(n=6)以K-H液代替鸟苷累积加入。

1.7 累积浓度的鸟苷对PE预收缩的血管环的影响 以不同累积浓度的鸟苷作用于PE预收缩的血管环,实验组(n=6)以 10-4mol·L-1预收缩,采用累积加药法,具体方法如“1.6”所述,观察鸟苷作用;对照组(n=6)以K-H液替代鸟苷累积加入。

1.8 鸟苷对用L-NAME、亚甲蓝和吲哚美辛预处理的内皮完整的血管环PE诱导的收缩影响 分别以L-NAME、吲哚美辛和亚甲蓝(0.1 mmol·L-1)孵育内皮完整血管环20 min后,以PE预收缩,观察累积浓度鸟苷的血管舒张作用;对照组(n=6)以K-H液替代鸟苷累积加入。

1.9 统计学分析 实验结果用SPSS 11.0软件分析,以±s表示,两组间比较采用t检验。

2 结果

2.1 累积浓度的鸟苷对基础状态和KCl预收缩血管环的作用 在基础状态下和KCl预收缩状态下,各累积浓度鸟苷对具内皮和去内皮血管环均无明显作用(P>0.05)。见Fig 1。

Fig 1 Effect of guanosine on vasomotor function of intact endothelium or endothelium-denuded aortic rings in basal tension(A)and precontracted by KCl(B).

2.2 累积浓度的鸟苷对PE预收缩的血管环的作用 内皮完整组中,给药组与对照组相比,差异具有显著性(P<0.05),给药组具有30%以上的舒张率,说明鸟苷可舒张PE预收缩的大鼠血管环。去内皮组中,各浓度的鸟苷不能使PE收缩的血管舒张,结果与对照组相比,差异无显著性(P>0.05)。

2.3 鸟苷对用L-NAME、亚甲蓝和吲哚美辛预处理的内皮完整的血管环PE诱导的收缩作用 吲哚美辛组中,对照组与给药组相比差异无显著性,而L-NAME组与亚甲蓝组中,对照组与给药组相比差异有显著性。说明一氧化氮合酶抑制剂L-NAME或鸟苷酸环化酶抑制剂亚甲蓝预处理,对于鸟苷的血管舒张作用有明显的抑制作用。

Fig 2 Effect of guanosine on vasomotor function of intact endothelium or endothelium-denuded aortic rings precontracted by phenylephrine PE(A)and after incubated with indomethacin or L-name or Methylene Blue(B)

3 讨论

鸟苷广泛存在于药用植物中,并且作为药物质量控制的指标成分被广泛应用[4-5]。本实验在观察鸟苷对大鼠离体胸主动脉血管环(内皮完整)的作用时发现,其对基础状态的血管环张力无影响,对KCl预收缩的血管环张力也无明显作用,对PE预收缩的血管环具有舒张作用。

关于 PE和 KCl的舒张机制,已有研究表明[6-9],虽然两者都可通过增加细胞内钙离子的浓度而引起血管收缩,但机制却不同。KCl引起平滑肌细胞超极化而刺激血管收缩,其机制主要是开放细胞膜上的电压门控型钙通道,引起细胞外钙内流。而PE诱导的血管收缩是激活α1-肾上腺素受体的结果,主要是通过激活磷脂酶C,产生二酞甘油(diacylslyeerol,DAG)和三磷酸肌醇(1,4,5-triphosphateinositol,IP3),DAG可以通过蛋白激酶 C(protein kinase,PKC)激活肌凝蛋白轻链,而IP3则可以诱导肌浆网内的钙离子释放。本实验中鸟苷不能舒张KCl诱导的血管收缩,说明鸟苷的舒缩机制可能与电压门控钙通道无关,而可能与抑制血管平滑肌细胞内质网储钙释放有关。血管环的舒张不仅可由阻断Ca通道引发,亦可通过血管内皮的血管舒张因子引发。

进一步研究表明,一氧化氮合酶抑制剂 LNAME或鸟苷酸环化酶抑制剂亚甲蓝可明显抑制鸟苷的舒张作用。内皮依赖性的血管舒张主要是通过刺激内皮细胞产生 NO[10-11],NO 为血管内皮细胞合成的强效血管舒张因子,NO在内皮NOS的作用下由左旋精氨酸转化而来,通过激活平滑肌细胞可溶性鸟苷酸环化酶,增加环鸟苷酸含量而使血管平滑肌舒张[12],因此推测NO-GC-cGMP途径可能介导了鸟苷的内皮依赖性舒血管。吲哚美辛是环氧化酶的非特异性抑制剂,而花生四烯酸在环氧化酶的作用下可形成前列环素等血管舒张因子[13],以吲哚美辛孵育对内皮依赖性的血管环无影响,说明其舒缩机制可能与前列环素的合成与释放无关。

综上,鸟苷对大鼠离体血管胸主动脉的舒张作用可能是多种途径共同作用的结果,一方面其内皮依赖性舒张机制可能与NO-GC-cGMP途径相关,同时可能与IP3诱导的内钙释放相关,确切机制尚有待于我们进一步研究。

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