瑞舒伐他汀对离体大鼠冠状动脉的舒张作用及可能机制
2014-05-29晋月萍苏雪梅
晋月萍,苏雪梅
他汀类药物是目前临床最常用的调脂药物,通过抑制胆固醇合成过程中的限速酶3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A(HMG-CoA)还原酶,而发挥其强大的调脂作用。瑞舒伐他汀可对心血管系统发挥有益影响[1]。瑞舒伐他汀具有抵制心肌梗死后心脏重构,改善左室功能的作用[2],改善冠状动脉血流缓慢的糖尿病患者冠状动脉血流储备[3]。可以舒张大鼠离体主动脉[4,5],那么瑞舒伐他汀是否有可能通过舒张冠状动脉,增加冠脉血流呢?目前有关瑞舒伐他汀对冠状动脉作用如何还未见报道。因此,本研究通过离体血管张力实验观察瑞舒伐他汀对大鼠冠状动脉的作用及其可能的机制,为瑞舒伐他汀在临床治疗中的合理应用提供试验依据。
1 资料与方法
1.1 实验动物 雄性Wistar大鼠,由山西医科大学实验动物中心提供,合格证号为医动字第070102。
1.2 试剂 瑞舒伐他汀,L-NAME,iberiotoxin,格列本脲,4-氨基吡啶和氯化钡购自Sigma公司;其余试剂均为国产试剂纯。1.2 生理性营养液 正常生理盐营养液(PSS)成分为:NaCl 144mmol/L,KCl 5.8mmol/L,MgCl21.2mmol/L,CaCl22.5 mmol/L,Glucose 11.1mmol/L,HEPES 5。上述营养液均用1 mmol/L NaOH 将pH 值调至7.4,预热至37℃。实验中所述浓度均为浴管内试剂的终浓度。
1.3 离体大鼠肾动脉血管环的制备 大鼠击头致晕后,立即取出肾脏,浸入4 ℃的PSS液中。冠状动脉血管环的制备:用大头针分别固定心脏的心尖端和升主动脉端于平皿,在左心耳下面寻找冠状动脉,顺着冠状动脉的走向钝性分离,在前降支处剪取2mm 的血管环。将两根直径为40μm 的钨丝穿入管腔,固定血管环在Multi Myograph System-610M 浴槽内传感器上,浴槽内含有温度控制在37 ℃,持续通以100%O2的PSS 5 mL。标本平衡稳定60 min 后开始实验,平衡期间每隔15 min 用37℃预热的新鲜PSS更换浴槽内液体一次。血管环的张力变化通过DMT 换能系统采集,并用Chart 5.3生物信号采集分析软件记录在计算机上。
1.4 瑞舒伐他汀对大鼠冠状动脉的舒张作用 在基础状态下,向浴槽内加入苯肾上腺素(Phe,10-5mmol/L)。待血管环收缩稳定,达到平台后,向浴槽内累积加入瑞舒伐他汀(10-7mmol/L~3×10-5mmol/L),使其在浴槽中的终浓度0.5个对数级倍增高,建立瑞舒伐他汀的累积对数浓度反应曲线(LCCRC),观察瑞舒伐他汀对Wistar大鼠冠状动脉的舒张作用。
1.5 L-NAME和钾通道阻断剂对瑞舒伐他汀引起大鼠冠状动脉舒张的影响 在基础状态下,向浴槽内加入苯肾上腺素(10-5mmol/L)。待血管环收缩稳定,达到平台后,向浴槽内加入一氧化氮合酶(NOS)抑制剂L-NAME(100μmol/L)和不同钾通道阻断剂:iberiotoxin(100nmol/L),格列本脲(glibenclamide,0.1 mmol/L),4-氨 基 吡 啶(4-aminopyridine,1 mmol/L)和 氯 化 钡(BaCl2,1mmol/L)。血管环活动再次达到平台后,向浴槽内累积加 入 瑞 舒 伐 他 汀(10-7mmol/L~10-5mmol/L),观 察LNAME和不同钾通道阻断剂对瑞舒伐他汀引起大鼠冠状动脉舒张作用的影响。
2 结 果
2.1 瑞舒伐他汀对离体大鼠冠状动脉的舒张作用 瑞舒伐他汀可浓度依赖性舒张苯肾上腺素预收缩的大鼠离体冠状动脉,其最大舒张效应可达(64.31±3.44)%,见图1。
2.2 L-NAME对瑞舒伐他汀舒张离体大鼠冠状动脉的影响
瑞舒伐他汀对大鼠冠状动脉的舒张作用可被NOS抑制剂L-NAME显著抑制(P<0.05,见图1)。
图1 L-NAME对瑞舒伐他汀舒张大鼠离体冠状动脉的影响
2.3 钾通道阻断剂对瑞舒伐他汀舒张离体大鼠冠状动脉的影响 为了观察K+通道是否参与瑞舒伐他汀的舒血管作用,使用不同亚型K+通道阻断剂:iberiotoxin(100nmol/L),格列本脲(0.1 mmol/L),4-氨基吡啶(1 mmol/L)和氯化钡(BaCl2,1 mmol/L)。在此浓度,这些药物分别可以特异性阻断KCa通道,KATP通道,KV 通道及KIR 通道。结果显示,iberiotoxin,格列本脲,4-氨基吡啶和BaCl2均可抑制瑞舒伐他汀对大鼠冠状动脉的舒张作用(P<0.05,见图2)。
图2 钾通道阻断剂对瑞舒伐他汀舒张大鼠离体冠状动脉的影响
3 讨 论
他汀类药物瑞舒伐他汀有直接的降压作用[4],并可舒张大鼠主动脉[5,6]。而本研究结果显示,瑞舒伐他汀还可舒张大鼠冠状动脉,并且其舒张作用与NO 及钾通道有关。瑞舒伐他汀对离体冠状动脉的直接作用是舒张,且具有浓度依赖性。在没有冠状动脉大血管病变的前提下,瑞舒伐他汀有可能通过调节冠状动脉微血管,改善冠状动脉血流量,增加心肌供血供氧。
NO 是体内重要的舒血管物质。NO 在内皮NOS的作用下由左旋精氨酸转化而来,通过激活鸟苷酸环化酶,增加环磷酸鸟苷(cGMP)含量,抑制细胞外Ca2+内流和抑制细胞内Ca2+释放而使平滑肌舒张。许多药物通过增加血管内皮细胞NO 生成发挥舒血管作用[7]。本实验利用NOS抑制剂L-NAME,观察瑞舒伐他汀舒张冠状动脉与NO 的关系。结果表明,瑞舒伐他汀对冠状动脉的舒张作用可被L-NAME明显抑制,说明瑞舒伐他汀对冠状动脉的舒张作用是NO 依赖的。
K+通道在血管平滑肌上分布广泛,是调节血管平滑肌张力的重要机制之一。K+通道活性的改变可使动脉平滑肌细胞膜电位去极化或超极化,是参与动脉血管舒缩调节的重要机制[8]。目前认为血管平滑肌细胞上主要有四种K+通道:①电压依赖性钾通道:膜去极化时活性升高,为平滑肌细胞膜电位的重要调节因素;②钙激活钾通道:与Ca2+内流相关,可调节膜电位,与小动脉张力关系密切;③内向整流钾通道:调节多种类型阻力血管平滑肌细胞的膜电位,与外部钾诱导的血管舒张有关;④ATP 敏感性钾通道(KATP):与细胞代谢的变化相关,是多种药物和内源性血管活性物质的作用靶点。4-氨基吡啶,iberiotoxin,BaCl2和格列本脲分别为它们的特异抑制剂。K+通道开放,K+外流,细胞膜超极化,血管平滑肌张力下降,血管舒张。很多体内主要的血管活性物质、药物可通过影响K+通道而改变血管平滑肌张力[9]。K+通道可能介导瑞舒伐他汀的舒血管作用。本研究采用离体血管张力实验探讨不同钾通道是否参与瑞舒伐他汀对冠状动脉的舒张作用。结果显示,iberiotoxin(100 nmol/L)、格列本脲(0.1 mmol/L)、4-氨基吡啶(1 mmol/L)和BaCl2(1mmol/L)均可明显抑制瑞舒伐他汀对肾动脉的舒张作用。KATP通道、KCa通道、KV 通道、Kir通道可能与瑞舒伐他汀对冠状动脉的舒张作用有关。瑞舒伐他汀可舒张大鼠离体冠状动脉,其舒张作用可能与NO 和K+通道有关。
[1] 叶瑛,贾楠.瑞舒伐他汀的临床研究进展[J].中国新药与临床杂志,2010,29(11):813-816.
[2] 张兰芳,王占启,王艳飞,等.不同剂量瑞舒伐他汀对急性心肌梗死未行经皮冠状动脉介入术患者心室重构影响的对比研究[J].中国全科医学,2011,14(35):4064-4066.
[3] 王芳,吴红玲,黄镇河,等.瑞舒伐他汀对冠状动脉血流缓慢的糖尿病患者冠状动脉血流储备的影响[J].中国医药导报,2012,9(4):46-48.
[4] 陈林祥,余泽洪,容永怡,等.瑞舒伐他汀对高血压患者的降压作用[J].中国动脉硬化杂志,2012,20(5):460-462.
[5] Ana Cecilia PP,Victor Manuel PA,Isabel WF,et al.Mechanism of the relaxant effect of rosuvastatin lactone on rat aortic rings[J].Front Biosci(Elite Ed),2012,4:1787-1794.
[6] López J,Mendoza R,Cleva Villanueva G,et al.Participation of K+channels in the endothelium-dependent and endothelium-independent components of the relaxant effect of rosuvastatin in rat aortic rings[J].J Cardiovasc Pharmacol Ther,2008,13(3):207-213.
[7] Friebe A,Koesling D.Regulation of nitric oxide-sensitive guanylyl cyclase[J].Circ Res,2003,93(2):96-105.
[8] Nelson MT,Quayle JM.Physiological roles and properties of potassium channels in arterial smooth muscle[J].Am J Physiol,1995,268(4Pt 1):C799-C822.
[9] Cairrao E,Alvarez E,Santos-Silva AJ,et al.Potassium channels are involved in testosterone-induced vasorelaxation of human umbilical artery[J].Naunyn Schmiedebergs Arch Pharmacol,2008,376(5):375-383.