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红景天苷对慢性心力衰竭大鼠肠系膜动脉舒缩作用的影响

2014-03-06王晨阳孙卫卫刘海燕曹雪滨

解放军医药杂志 2014年11期
关键词:红景天肠系膜主动脉

王晨阳,孙卫卫,徐 鹏,刘海燕,曹雪滨

红景天是景天科景天属多年生草本植物,大多生长在海拔1600~5000 m的高寒地区,形成了独特的生物活性成分。现代中医药理学研究明确红景天主要药理活性成分包括红景天苷(Salidroside,SAL)、苷元酪醇、酪萨维、红景天素、多糖、黄酮、皂苷等[1]。其中主要有效成分SAL具有抗缺氧、促进造血功能[2]、抗心肌缺血、抑制心肌细胞凋亡、抑制氧化应激[3]、调节免疫等多种药理作用,被广泛应用于防治冠心病、高血压、脑血管病、更年期综合征等疾病。离体血管舒缩功能的调节包括血管内皮细胞分泌NO等血管舒张因子、血管平滑肌细胞通过外钙内流及内钙释放调控细胞内Ca2+的变化等发挥舒缩血管的作用[4]。由于外周阻力血管收缩功能在血压调节中有重要作用,尤其是外周阻力血管在慢性心力衰竭(心衰)动物模型中舒缩功能的研究对疾病治疗有重要意义,故本研究重点探讨SAL对慢性心衰大鼠离体肠系膜动脉舒缩作用的影响。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 设备:610M DMT微血管张力测定仪(AD Instrumengts公司),Powerlab生物信号采集处理系统(AD Instrumengts公司)。

1.1.2 药物与试剂:SAL购于上海英轩生化试剂有限公司。去氧肾上腺素(Phenylephrine,PE)购于美国Sigma公司。

1.1.3 实验动物:雄性SD大鼠20只,体重160~170 g,购于北京军事医学科学院实验动物中心,许可证号:SCXK-2012-0004。

1.2 方法

1.2.1 心衰动物模型的建立及分组:将20只大鼠随机分为心衰组、假手术组,每组10只。心衰组采用腹主动脉缩窄术制备压力超负荷心衰大鼠模型。模型建立参照Conrad等[5]的方法并做改进:大鼠适应性喂养l周,术前12 h禁食,自由饮水。测量体重后予戊巴比妥钠50 mg/kg腹腔内注射麻醉。麻醉成功后,经左脊肋角区去毛、备皮,1%聚维酮碘消毒,纵向切开皮肤,切口长约2 cm,钝性分离肌层,暴露腹主动脉,分离左肾动脉起始部上段腹主动脉约l cm,据腹主动脉粗细以直径为0.7~0.8 mm的不锈钢探针(或使用7或8号注射器针,磨圆针头)与腹主动脉一起使用4#丝线结扎,抽出探针形成腹主动脉狭窄(50% ~60%),6#丝线缝合肌层,4#丝线缝合手术切口,同时腹腔一次性注射青霉素10万单位预防感染。假手术组腹主动脉只穿过线而不进行缩窄。大鼠心衰模型建立成功的标准为大鼠左心室射血分数显著下降40%,与假手术组有显著差异。

1.2.2 肠系膜动脉环制备[6]:术后16周,取假手术组(n=8)和心衰组(n=5)大鼠进行实验,大鼠处死后,迅速取出带系膜的肠管,显微镜下分离血管2级动脉分支,剪取1.5~2.0 mm的动脉环。将肠系膜动脉环固定于DMT浴槽内传感器的钳夹上,已加入Krebs-Henseleit(K-H)液(mmol/L:NaCl 118,KCl 4.7,KH2PO41.2,MgSO4·7H2O 1.2,NaHCO325,CaCl22.5,Glucose 10,pH=7.4)的浴槽中恒速通以95%O2和5%CO2混合气体,保持温度在37℃,动脉环在K-H液中平衡20 min后标准化,经过标准化的动脉环孵育45 min,每隔15 min换1次K-H液。

1.3 观察指标

1.3.1 肠系膜动脉环张力:对假手术组(n=8)、心衰组(n=5)大鼠肠系膜动脉环予PE 1μmol/L预收缩,以不同累积浓度的 SAL(10-8、10-7、10-6、10-5、10-4mol/L,每 2 min 递增 SAL 浓度)直接作用预收缩的肠系膜动脉环,应用610M DMT微血管张力测定仪测定比较两组肠系膜动脉环张力的变化[7]。

1.3.2 最大舒张反应(Emax)及半数有效浓度(EC50):Emax为血管张力下降幅度占PE(1μmol/L)诱发最大收缩幅度的最大百分比;应用Graphpad Prism 5.0软件 计算 EC50[8],以 PEC50表示 - log[EC50]。

1.4 统计学分析 应用SPSS 17.0软件进行统计学处理,数据以均数±标准差(x±s)表示,采用 t检验及单因素方差分析,α=0.05为检验水准。

2 结果

2.1 不同累积浓度SAL对两组大鼠PE预收缩肠系膜动脉环的作用 不同累积浓度SAL作用下心衰组肠系膜动脉环张力均大于假手术组,肠系膜动脉环张力随着SAL浓度的增加而增大,SAL浓度在10-7mol/L以上时,两组肠系膜动脉环的张力差异有统计学意义(P<0.01),见表1。

表1 不同累积浓度SAL对PE预收缩的心衰组和假手术组大鼠肠系膜动脉环张力的影响(x ± s,N)

2.2 SAL对两组大鼠PE预收缩肠系膜动脉环Emax和EC50的影响 心衰组Emax及PEC50均高于假手术组,差异具有统计学意义(P<0.05,P<0.01),见表2。

3 讨论

目前SAL对心血管的作用研究主要集中在抑制动脉粥样硬化和改善心肌缺血方面,SAL在动脉张力调控方面的研究在国内外鲜有报道,笔者所在课题组研究发现,SAL在静息状态下对肠系膜动脉有一定的收缩作用,本研究结果显示,SAL在PE预收缩状态下对正常大鼠和心衰大鼠动脉有舒张效果,可见SAL对阻力血管具有收缩和舒张双重调节作用。

表2 红景天苷对两组大鼠肠系膜动脉环最大舒张反应及半数有效浓度的影响(x±s)

压力负荷性心衰大鼠是研究充血性心衰的主要模型,压力负荷造成的高血压会使阻力血管的管壁张力增加,心脏压力负荷增大,心肌细胞代偿性肥大[9]。目前对机体如何维持阻力血管舒张功能的机制尚不清楚,因此了解如何保持阻力血管的血流及保障心肌供血的代偿机制就很有必要。PE激活α1-肾上腺素受体,促进细胞膜上的钙通道开放并通过第二信使IP3的作用使细胞内钙释放引起肌张力升高[10],而心衰大鼠肠系膜动脉平滑肌细胞上交感缩血管纤维分布较多[11],因此,引起肠系膜动脉的收缩主要是通过增加平滑肌细胞内的Ca2+来实现的。故本研究以PE为激动剂使肠系膜动脉平滑肌收缩,以观察SAL对压力负荷性心衰大鼠阻力血管的治疗作用。本研究发现,SAL对心衰组PE预收缩大鼠肠系膜动脉的舒张作用明显强于假手术组,说明SAL对于病理性血管的张力有一定修复作用。SAL对PE拮抗作用的机制为:SAL可剂量依赖性地抑制PE对内源性钙释放及外源性钙内流所引起的肠系膜动脉环的收缩。有研究者认为SAL在体内可能通过升高NO含量、提高SOD活性发挥降压作用[12],也可能通过调节钙通道及NO代谢途径而抑制胸主动脉环收缩[13],但在肠系膜阻力血管中,SAL是否通过NO起作用还需要进一步研究。

总之,SAL对心衰大鼠动脉有直接作用,在具备血管收缩功能的同时还在很大程度上有舒张血管的效应,这种舒张效应具有浓度依赖性,其作用机制可能与平滑肌细胞的外钙内流或内钙释放有关,这种双向调节能力对于临床休克状态下靶器官功能的保护有重要意义。

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