蝙蝠葛诺林碱对家兔体外基底动脉血管平滑肌舒张作用的研究

陈密,崔海东,郝素芳,卢云,郭莲军

(1.湖北省英山县人民医院药剂科,英山 438700;2.华中科技大学同济医学院药理学系,武汉 430030)

蝙蝠葛诺林碱对家兔体外基底动脉血管平滑肌舒张作用的研究

陈密1,崔海东2,郝素芳2,卢云2,郭莲军2

(1.湖北省英山县人民医院药剂科,英山 438700;2.华中科技大学同济医学院药理学系,武汉 430030)

目的 探讨蝙蝠葛诺林碱对家兔基底动脉血管平滑肌的舒张作用。方法制备家兔基底动脉血管环,采用半对数摩尔浓度累积给药方法,观察给予蝙蝠葛诺林碱对家兔基底动脉血管平滑肌的舒张作用。结果蝙蝠葛诺林碱对甲氧胺、5-羟色胺、氯化钾和组胺所致的家兔基底动脉收缩均有明显的扩张作用,最大舒张50%(IC50)浓度分别为8.67× 10-5,1.78×10-6,6.79×10-7,4.98×10-4mol·L-1。同时对甲氧胺、5-羟色胺、氯化钾和组胺所致量效曲线的影响,均显示为非竞争性拮抗作用。结论蝙蝠葛诺林碱通过非竞争性拮抗作用,能有效舒张家兔基底动脉血管平滑肌,改善脑循环。

蝙蝠葛诺林碱;基底动脉;舒张作用

脑血管疾病,特别是缺血性脑血管疾病,是目前危害人们健康的三大主要疾病之一。脑血管病除致死率高之外,由于其引起的偏瘫、失语、痴呆等致残结果更成为现代社会家庭的沉重负担。目前临床尚缺乏理想的治疗药物,因此积极寻找有效的治疗缺血性脑血管疾病的药物,具有重要的社会意义和经济效益。有效的防治脑缺血性疾病的药物,其关键在于尽早恢复脑组织的血液供应,保护脑细胞。蝙蝠葛诺林碱(daurinoline)是蝙蝠葛根茎中分离提取的单体物质,分子式C37H42N2O6,相对分子质量610.75,其化学结构和理化特性均已鉴定,属于双苄基异喹啉类生物碱,脂溶性高,易通过血-脑脊液屏障,在脑组织中有较高浓度分布。前期实验发现其同类物蝙蝠葛碱(dauricine)、蝙蝠葛苏林碱(daurisoline)具有抑制血小板活化因子生成,钙拮抗作用和抗一氧化氮(nitrogen monoxidum,NO)毒性损伤作用,临床有抗心肌缺血,抗高血压及抗心律失常及对脑缺血具有良好的保护作用[1-4],蝙蝠葛诺林碱可改善小鼠软脑膜微循环[5]。笔者在前期研究基础上,进一步探讨蝙蝠葛诺林碱对家兔基底动脉血管平滑肌舒张作用,为该化合物的深入研究和临床开发应用提供实验依据。

1 材料与方法

1.1 药品与试剂 蝙蝠葛诺林碱,纯度≥95%,由同济医学院药理系提供,实验时用1 mol·L-1盐酸溶解后,以1 mol·L-1氢氧化钠将pH调至6.4,避光,置冰箱内备用。盐酸甲氧胺(methoxamine hydrochloride,Sigma公司生产,相对分子质量247.7),实验前用去离子水溶解,并稀释至所需浓度,5-羟色胺(5-hydroxytryptamine, 5-HT)、组胺(histamine)均为白色粉剂,购于Sigma公司。Kreb's液的组成:氯化钠118 mol·L-1、氯化钾4.5 mol·L-1、二水氯化钙2.5 mol·L-1、七水硫酸镁1. 0 mol·L-1、碳酸氢钠2.5 mol·L-1、磷酸二氢钾1.0 mol·L-1、葡萄糖6.0 mol·L-1,以上化学试剂均为分析纯。

1.2 仪器 XWT-206台式平衡记录仪,中国上海大华仪表厂生产。超级水浴恒温仪(成都仪器厂)。Z100肌张力传感器[HSS1-(B)],高碑店新航机电设备公司生产。

1.3 标本制备 成年健康新西兰大白兔,清洁级,体质量2.0～2.5 kg,雌雄兼用;华中科技大学同济医学院实验动物中心提供,许可证号:SCXK(鄂)2010-0007,使用证号:00018517。家兔腹腔注射过量戊巴比妥钠,致深度麻醉,迅速取出脑,放置已通入含混合气体(95%氧气+5%二氧化碳)的K-H液培养皿中,仔细分离基底动脉,剪去血管周围的其他组织,用微量加样器抽取K-H液将动脉内的残余血液冲洗干净后,将血管剪成长3～4 mm的环,用不锈钢细丝制作的“L”小钩,一端固定在标本板的小钩上,另一端与肌张力传感器相连,然后将标本置于容积为5 mL的K-H液的恒温浴槽中,恒速通入混合气体,恒温(37.0±0.5)℃,给血管施以0.5 g的负荷,平衡2 h。平衡期间每15～20 min更换一次营养液。待标本稳定后,开始实验。

1.4 最大舒张50%(IC50)浓度的测定 待实验标本稳定后,分别加入甲氧胺(3×10-5mol·L-1)、5-HT(3× 10-5mol·L-1)、氯化钾(3×10-5mol·L-1)、组胺(7× 10-5mol·L-1),使其达到最大收缩反应并稳定15 min后,按半对数摩尔浓度累积给药法加入蝙蝠葛诺林碱,并观察其对血管的舒张作用,其中组胺组预先加入雷尼替丁10-4mol·L-1孵育15 min以阻断H2受体,计算其IC50。

1.5 量效曲线的绘制 标本稳定后,分别给每个标本按1/2 log剂量累积给予(给药浓度为10-8,3×10-8, 10-7,3×10-7,10-6,3×10-6,10-5,3×10-5,10-4, 10-3mol·L-1)甲氧胺、5-HT、氯化钾和组胺,待标本收缩反应达最大并稳定后,将各剂量所产生的收缩反应绘制出一条量效曲线,作为正常对照,然后用Kreb's液冲洗标本,每20 min更换一次,连续更换4或5次,待血管张力恢复到正常水平后,加入蝙蝠葛诺林碱10-5mol·L-1、孵育20min后,重复给予上述激动剂,绘制第2条量效曲线,重复上述方法,用Kreb's液冲洗标本至张力恢复正常后,在蝙蝠葛诺林碱10-4mol·L-1存在的情况下,再次重复给予上述激动剂,绘制第3条量效曲线。

1.6 统计学方法 采用SPSS11.5版统计软件进行统计分析,血管张力用收缩反应的百分率表示,组间比较经方差分析(ANOVA)。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 舒张作用 蝙蝠葛诺林碱可以使甲氧胺、5-HT、氯化钾、组胺引起的基底动脉血管环最大收缩具有明显的剂量依赖性舒张作用。其IC50分别为8.67×10-5, 1.78×10-6,6.79×10-7,4.98×10-4mol·L-1。

2.2 量效曲线 实验结果显示,在蝙蝠葛诺林碱10-5、10-4mol·L-1存在情况下,可使4种激动剂量效曲线非平行右移,最大反应压低,结果见图1。

A.甲氧胺;B.5-HT;C.氯化钾;D.组胺图1 蝙蝠葛诺林碱对甲氧胺、5-HT、氯化钾和组胺所致家兔基底动脉环收缩的量效曲线的影响A.methoxamine;B.5-HT;C.KCl;D.histamineFig.1 Effect of daurinoline on the concentrationresponse curves of basilar artery vascular ring contracted by methoxam ine,5-HT,KCl and histam ine

3 讨论

基底动脉由二侧椎动脉在颅内延续,是脑组织的主要血供血管之一,其收舒状态可明显影响脑组织的血流供应。基底动脉供血不足,可导致脑干、小脑等重要脑组织缺血,引起严重的脑缺血症状,现发现有多种药物可通过扩张基底动脉,改善脑组织缺血[6-7]。脑血管与外周血管的神经支配有较大的区别,除肾上腺素能神经外,还受5-HT神经和组胺能神经调节,所释放的递质作用其相应受体上,改变血管张力,产生收缩和舒张反应,使血流发生变化。甲氧胺属于单胺类化合物,可作用于血管壁上α1受体,通过与G蛋白耦联,激活磷脂酶C(PLC),引起细胞内钙离子增多及PKC活性增高从而使血管产生收缩。

5-HT和组胺均为缩血管物质,可结合血管平滑肌细胞膜上相应的5-HT和组胺受体,受体被激活后,均通过耦联的Gq蛋白活性放大作用激活PLC而促进二酰甘油(DAG)和三磷酸肌醇(IP3)生成,后者诱导肌浆网钙离子(Ca2+)释放,同时激活细胞膜上受体操纵性钙通道(receptor operated calcium channel,ROCC)使外Ca2+内流,引起血管收缩。本实验发现蝙蝠葛诺林碱可抑制5-HT,组胺所致的缩血管作用,提示其作用可能通过影响受体操纵的外Ca2+内流途径舒张血管。

细胞外高钾离子(K+)可使细胞膜超极化,激活血管平滑肌细胞膜上的电压依赖性钙通道(voltage dependent calcium channel,VDCC),使细胞外Ca2+内流而增加胞内Ca2+浓度,引起血管收缩。蝙蝠葛诺林碱10-5mol·L-1可抑制氯化钾量效曲线,说明其在较高浓度水平可能抑制胞外钙经VDCC内流[8-9]。最近有学者指出,很多源于植物的具有扩张血管平滑肌的物质,均具有阻断电压依耐性的钙通道作用[10]。

综上所述,蝙蝠葛诺林碱可抑制多种缩血管物质对基底动脉的收缩作用,提示对血管的舒张作用,并非特异性地拮抗某一受体,可能与调节细胞膜上受体操纵性和电压依耐性钙通道活性有关。

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DOI 10.3870/yydb.2014.06.009

Relaxant Effect of Daurinoline on Vascular Smooth Muscle of Isolated Rabbit Basilar Artery

CHEN Mi1,CUI Hai-dong2,HAO Su-fang2,LU Yun2,GUO Lian-jun2
(1.Department of Pharmacy,Yingshan Hospital,Yingshan 438700,China;2.Department of Pharmacology,School of Basic Medical Sciences,Tongji Medical College,Huazhong University of Science and Technology,Wuhan 430030,China)

ObjectiveTo investigate the effect of daurinoline on basilar artery vascular smooth muscle.MethodsThe tension of isolated basilar artery ring of rabbit was measured.The effects of daurinoline on the basilar artery contracted by methoxamine,5-hydroxytryptamine(5-HT),KCl and Histamine(His)were also examined.Dose-response curves of 5-HT and KCl were observed aswell.ResultsDaurinoline exerted obvious relaxation effect on the basilar artery vascular ring contracted by methoxamine,5-HT,KCl and His in a concentration-dependentmanner.IC50of daurinoline in methoxamine,5-HT,KCl and His-treated rabbits was8.67×10-5,1.78×10-6,6.79×10-7and 4.98×10-4mol·L-1,respectively.The change of concentration-response curves of methoxamine,5-HT,KCl and His showed that daurinoline was a non-competitive antagonist.ConclusionDaurinoline exertsmarked relaxation effect on basilar artery of rabbits through non-competitive antagonism.The mechanism of relaxation action may be related to blockage of voltage-dependent or receptor-dependent calcium channels.

Daurinoline;Basilar artery;Relaxation

R965

A

1004-0781(2014)06-0726-04

2013-09-09

2013-12-04

陈密(1974-),男,湖北英山人,副主任药师,学士,从事医院药学工作。电话:(0)13995917758,E-mail:chenmi356@hotmail.com。

郭莲军(1953-),女,湖北天门人,教授,博士生导师,研究方向:心脑血管药理。电话:027-83691763,E-mail:Ljguo@hust.edu.cn。