替米沙坦对自发性高血压大鼠反复正加速度暴露后靶器官的影响

巴特金，郑 军，刘 晶，付兆君，崔 丽，熊 巍，王建昌

(1河北北方学院研究生部，河北张家口075000;2空军总医院全军临床航空医学中心)

高血压是飞行员的常见病，也是造成歼(强)击机飞行员停飞的主要原因之一。目前国内外已允许非单座机(运输机、轰炸机)飞行员带药飞行，但对歼(强)击机飞行员服用降血压药物后进行飞行尚未放开限制［1］。2012年11～12月，我们以自发性高血压大鼠(SHR)为模型，应用替米沙坦对SHR血压进行良好控制，观察其在反复正加速度(+Gz)暴露后对靶器官的影响，为歼(强)击机飞行员高血压飞行防护以及修订飞行人员体格检查标准提供实验依据。

1 材料与方法

1.1 材料 8周龄雄性 SHR 28只、8周龄雄性Wistar Kyoto大鼠(WKY)14只，体质量180～240 g，均购自北京维通利华实验动物公司，许可证号SCXK(京)2006-0009。替米沙坦购于上海勃林格殷格翰制药有限公司，批号:101923。实验用电子天平及大鼠尾动脉血压测量系统购于淮北正华生物仪器设备公司。光镜切片所需仪器设备有空军总医院中心实验室提供。麻醉所用10%水合氯醛注射液由空军总医院药学部提供。

1.2 方法

1.2.1 动物分组及处理 将SHR随机分为4组、WKY随机分为2组，每组7只。分别为替米沙坦治疗SHR+Gz暴露组(TT-SHR+Gz组)、替米沙坦治疗SHR对照组(TT-SHR-C组)、SHR+Gz暴露组(SHR+Gz组)、SHR 对照组(SHR-C 组)、WKY+Gz暴露组(WKY+Gz组)、WKY对照组(WKY-C组)。离心机实验前7 d及离心机暴露实验全过程中，TTSHR+Gz组、TT-SHR-C组给予替米沙坦30 mg/(kg·d)灌胃，其余各组给予等量无菌蒸馏水灌胃，连续灌胃14 d。每日17:00称体质量。

1.2.2 +Gz暴露方法 使用中国航天员科研训练中心动物离心机进行+Gz暴露。每日8:00在清醒状态下，将大鼠固定在自制的大鼠固定器内，头朝向轴心，并将固定器置于离心机转臂上，离心机半径1.85 m。采取模拟空战动作模式连续进行+5 Gz/10 s、+9 Gz/10 s、+5 Gz/10 s、+9 Gz/10 s、+5 Gz/10 s、+9 Gz/10 s暴露，G作用总时间94 s，增长率1 G/s。第1轮暴露后休息20 min，重复暴露1次，共进行7 d。对照组不进行+Gz暴露。

1.2.3 大鼠左心室心肌肥厚指数(LVMI)检测 离心机暴露7 d后，随即给予大鼠腹腔注射10%水合氯醛(0.3 mL/100 g)麻醉。开胸后，切取心脏，冰冷生理盐水冲洗干净，清洁滤纸吸干水份。沿房室沟剪掉两心房，剪掉主、肺动脉，紧贴室间隔右侧剪下右心室游离壁，将剩余部分称重，为左心室质量。左心室质量除以体质量即为LVMI。

1.2.4 主动脉、心、脑、肾组织光镜观察 分离并剪取胸主动脉起始段1 cm动脉、左心室游离壁中部心室肌、顶叶皮层及左肾肾皮质部位组织，置于4%多聚甲醛溶液中固定24 h，常规石蜡包埋，5μm厚连续切片，脱蜡后，常规HE染色，光学显微镜下观察形态学改变;观察每只大鼠顶叶神经元数量，在高倍镜(×200)下选取 5个视野，用图像分析仪(Q550CW，德国莱卡公司)计算单位面积神经元数量。

1.2.5 统计学方法 采用SPSS17.0统计软件，计量资料以¯x±s表示，组间比较采用单因素方差分析或q检验，组间比较采用配对t检验。P≤0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 各组体质量、左心室质量、LVMI比较 见表1。

表1 各实验组体质量、左心室质量、LVMI比较(n=7，¯x ±s)

2.2 各组主动脉、心肌、大脑、肾脏光镜组织学观察

2.2.1 主动脉 各组主动脉壁各层结构均完整，内、中、外弹力膜纤维清晰可见，管壁未见明显增厚，血管平滑肌细胞排列有序，未见明显增生。细胞核形态规则一致，无异染。

2.2.2 心肌 两WKY组心肌细胞形态一致，排列整齐，细胞核大小、染色均匀;未服药SHR心肌细胞核增大，部分细胞核可见明显核仁，SHR+Gz组心肌细胞核增大更为明显;两个替米沙坦治疗组SHR心肌细胞形态一致，排列整齐，细胞核大小、染色均匀，与WKY组大体一致。

2.3 大脑 WKY顶叶皮层神经元细胞形态正常，染色一致，分布较均匀，胞质丰富，细胞核形态正常，排列有序;未服药SHR顶叶皮层神经元数量较WKY-C明显减少，SHR+Gz与SHR-C相比较也有明显减少;替米沙坦治疗组SHR顶叶皮层神经元细胞形态正常，染色一致，分布较均匀，胞质丰富，细胞核形态正常，排列有序，与WKY-C大体一致。

2.4 肾脏 WKY肾入球小动脉管壁由1～2层内皮细胞构成，管腔规则、大小正常，细胞核形态正常，排列有序，染色一致;SHR-C组部分肾入球小动脉管壁增厚，管腔缩小，SHR+Gz组部分入球小动脉管腔几乎闭塞;替米沙坦治疗组SHR肾入球小动脉管腔规则、大小正常，细胞核形态正常，排列有序，染色一致，与WKY组大体一致。

3 讨论

+Gz暴露是飞行员在驾驶飞机(尤其是歼击机)做盘旋、筋斗、翻转、半滚倒转、俯冲等曲线飞行时，经常会遇到的航空损害性因素之一。现代高性能歼击机最高过载值可达+9 Gz，持续时间15～45 s，并可反复出现，已达到人体的生理极限。既往对正常动物进行+Gz暴露结果显示，损害多属于暂时性，且未见明显光镜结构改变。周瑛等［2］研究表明，+10 Gz/3 min重复暴露未对大鼠心肌光镜结构造成改变。王喆等［3］研究显示，+9 Gz/3 min重复暴露3次对大鼠肾功能有损害作用，表现为血清尿素氮、磷酸酶、钙离子浓度增高;肾组织光镜结构未见明显改变;电镜下可见肾小管上皮细胞空泡变性、线粒体肿胀及细胞间连接疏松等病理变化。李金声等［4］研究发现，+10 Gz/5 min暴露后6 h电镜检测顶叶皮层锥体细胞层、海马CA1区、丘脑下部可见部分神经元表现为缺血性改变，胞体收缩成三角形，胞质深染，胞核缩小，核仁不明显。

替米沙坦是一种新型的降血压药物，属于特异性血管紧张素Ⅱ受体拮抗剂(ARB)。Goyal等［5］研究显示，替米沙坦可以对Wistar大鼠高血压导致的心肌肥厚起到保护作用，能够有效地降低左心室肥厚指数。Zhu等［6］发现，替米沙坦可以使SHR早期肾脏结构和功能损伤明显减轻，从而起到肾脏保护作用。Iwanami等［7］研究显示，替米沙坦能够通过阻断ATⅠ受体与激活过氧化物酶体增殖物受体γ产生对缺血脑组织的保护作用。血管紧张素转换酶抑制剂(ACEI)与ARB同属于肾素—血管紧张素—醛固酮系统抑制剂，降血压机制基本相同，只是作用位点不同。以往研究显示，ACEI类药物(卡托普利、赖诺普利)对飞行员精神和神经功能均无明显影响，单独应用该类药物即可良好控制血压，且不会对飞行员加速度耐力产生不良影响［8～10］。《美国空军飞行人员特许指南》中规定，ACEI、ARB可以作为一线药物被批准应用于高血压高性能战斗机飞行员［11］。

本研究结果显示，应用替米沙坦良好控制血压，可以逆转早期高血压所造成的SHR靶器官损害，在此基础上再进行反复+Gz暴露并不加重靶器官损害程度。提示早期高血压歼击机飞行员能够在良好控制血压情况下可以参加高载荷加速度飞行，不会对机体产生明显的不良影响，为早期高血压歼击机飞行员应用降压药物且血压控制达标参加飞行提供依据。

致谢:本研究得到了中国航天员科研训练中心吴斌主任、阚广汉主任、吴萍研究员及刘兴华技师的大力协助，在此表示感谢。

［1］张俊琦，何玲玲，郑放超，等.非单座机飞行人员高血压病带药飞行的研究［J］.西南国防医药，2011，21(1):52-53.

［2］周瑛，孙喜庆，王冰，等.重复+Gz暴露后大鼠心室肌的形态学改变［J］.中华航空航天医学杂志，2006，17(4):257-259.

［3］王喆，戴雨，笪冀平，等.正加速度对大鼠肾功能和超微结构的影响［J］.中国比较医学杂志，2003，13(1):10-12.

［4］李金声，孙喜庆，吴兴裕，等.+Gz重复作用对大鼠前脑神经元的影响［J］.第四军医大学学报，2001，22(15):1436-1439.

［5］Goyal BR，Mehta AA.Beneficial role of spironolactone，telmisartan and their combination on isoproterenol-induced cardiac hypertrophy［J］.Acta Cardiol，2012，67(2):203-211.

［6］Zhu P，Lin H，Sun C，et al.Synergistic effects of telmisartan and pyridoxamine on early renal damage in spontaneously hypertensive rats［J］.Mol Med Report，2012，5(3):655-662.

［7］Iwanami J，Mogi M，Tsukuda K，et al.Low dose of telmisartan prevents ischemic brain damage with peroxisome proliferator-activated receptor-gamma activation in diabetic mice［J］.J Hypertens，2010，28(8):1730-1737.

［8］Paul MA，Gray GW.The effect of captopril on+Gz tolerance of normotensives［J］.Aviat Space Environ Med，1992，63(8):706-708.

［9］Amroliwalla FK.Aniotensin converting enzyme(ACE)inhibitors in hypertensive aircrew［J］.Aviat Space Environ Med，1994，65(11):1054-1057.

［10］Rhodes DB，Howe B.Lisinopril for the treatment of hypertension in USAF aircrew［J］.Aviat Space Environ Med，1997，68(7):628.

［11］Davis JR，Johnson R，Stepanek J，et al.Fundamentals of Aerospace Medicine［M］.New York:Lippincott Williams＆ Wilkins，2008:235-242.