青香茅黄酮对大鼠离体胸主动脉舒张作用的研究
2018-02-14刘婧怡郝宇薇
刘婧怡, 王 莹, 耿 直, 郝宇薇, 兰 卫
(新疆医科大学1中医学院, 乌鲁木齐 830011; 2附属中医医院药学部, 乌鲁木齐 830002)
青香茅为禾本科植物香茅属(Cymbopogon)多年生草本植物,性味辛、温,具有发表退热、祛瘀通络的功效,临床多用于治疗感冒头痛,胃痛、泄泻、风湿痹痛等病症[1]。青香茅中主要含有挥发油(如柠檬醛、香茅醛),黄酮(香茅素、木犀草素、异荭草素)等化学成分[2]。生物类黄酮是植物的一种次生代谢产物,广泛分布于自然界中。青香茅黄酮提取物是从禾本科植物青香茅全草中提取出的总黄酮。本研究采用离体器官恒温灌流系统和张力换能器,探究青香茅总黄酮提取物对大鼠离体主动脉环的舒张作用,报道如下。
1 仪器与试药
1.1仪器离体器官恒温灌流系统,张力换能器, BL-420型生物机能实验系统(成都泰盟科技有限公司)。
1.2试药青香茅黄酮提取物(西安赛奥生物技术有限公司,批号20170112,黄酮含量>70%,CSF),乙酰胆碱(美国sigma公司,批号20161222,Ach),去甲肾上腺素(美国sigma公司,批号20161222,PE),Kreb-Henseleit(K-H)液(成分为NaCl 118 mmol/L,KCl 4.7 mmol/L,NaHCO325 mmol/L,KH2PO41.2 mmol/L,MgCl21.2 mmol/L,CaCl22.5 mmol/L,glucose 2 g/L, 调节pH=7.4并用双蒸水定容至1 L),试剂均为分析纯。
1.3动物雄性SD大鼠体质量(220±20)g,7只,由新疆医科大学动物实验中心提供,动物使用许可证号为SCXK(新)2011-0004。
2 方法
2.1溶液的制备将CSF用1%的DMSO溶液溶解,配制成CSF浓度分别为0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mg/mL的溶液。将Ach溶于双蒸水,配制成浓度分别为0.01、0.1、1.0、10 μmol/L的溶液。将PE均溶于双蒸水,配制成浓度为1 μmol/L的溶液。
2.2血管环制备参考张洪平等[3-5]的实验方法,大鼠脱颈处死后,打开胸腔,剪下胸主动脉,取出并放入已通过氧气并置于冰袋上的K-H液中,去除血液和血管上附着的脂肪和结缔组织,再将血管环剪成3 mm长的血管环,备用。
2.3血管环的分组随机取一部分大鼠胸主动脉血管环,用牙签去除内皮细胞为内皮去除组;未去除内皮细胞的为内皮完整组。用60 mmol/L的KCl对血管环进行收缩再用K-H液冲洗2次,用2个三角形不锈钢金属丝将血管环挂起,并置于37℃的恒温浴槽中,持续通入95%的氧气和5%的CO2的混合气体,主动脉环一端固定在张力换能器上,另一端固定在浴槽中,调整动脉环静息负荷2 g,用BL-420型生物机能实验系统测定血管张力。
2.4血管内皮功能的检测方法用Ach检验血管内皮的活性,用PE(1 μmol/L)诱导血管环进行收缩,待收缩达到稳定,用不同浓度的Ach(0.01、0.1、1.0、10 μmol/L)累积加药来使血管舒张,用最大收缩状态10 μmol/L的Ach作为100%的对照检验,舒张50%及以上的为有效内皮完整组,不舒张甚至继续收缩的为有效内皮去除组。
2.5青香茅黄酮对主动脉环的舒张作用将血管环于K-H液中平衡45 min(每15 min换液1次),再加入PE(1 μmol/L)诱导血管进行收缩,待收缩稳定后,逐步累积加入不同浓度CSF(0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mg/mL),当前1个剂量达到平衡后再给下1个剂量,最后加入1 μmol/L的forskolin至血管最大舒张。
3 结果
3.1Ach对大鼠离体胸主动脉血管环内皮功能的检测分别按0.01、0.10、1.00、10.00 μmol/L 4个浓度的Ach给药,内皮完整组大鼠离体胸主动脉的最大舒张效应为(17.28%±5.46%)~(78.45%±13.58%),内皮去除组大鼠离体胸主动脉的最大舒张效应为(-1.96%±2.88%)~(2.40%±9.73%),两组间比较,差异有统计学意义(P<0.05)。
3.2CSF对大鼠离体胸主动脉血管环的舒张作用内皮完整组和内皮去除组大鼠离体胸主动脉的舒张作用随CSF浓度的升高而增强,当CSF浓度为(1.0 mg/mL)时,内皮完整组和内皮去除组大鼠离体胸主动脉的最大舒张效应分别为(70.80%±20.97%)和(65.90%±17.96%),差异无统计学意义(P>0.05),表明CSF对大鼠离体胸主动脉的最大舒张作用与血管上内皮细胞无关。当CSF浓度为(0.4、0.6 mg/mL)时,内皮完整组大鼠离体胸主动脉的最大舒张效应大于内皮去除组,差异有统计学意义(P<0.05)。
4 讨论
血管平滑肌的收缩状态决定血管腔的大小,血管平滑肌的紧张程度异常增强可以参与血管性疾病的发生,因此,具有舒张血管作用的化合物或中药提取物对心脑血管等疾病具有一定的作用。我们已经知道,血管内皮细胞对血管平滑肌的舒张起着重要的作用,当血管内皮细胞释放一氧化氮(NO)、前列腺素、超极化因子(EDHF)等从而使血管达到舒张的作用[6]。而PE诱导的血管收缩作用在α-肾上腺受体,从而激活磷脂酶C,产生三磷酸肌醇,刺激平滑肌细胞内贮钙的释放,同时也可激活细胞膜上的操纵性钙通道(ROC)和磷酸化电压依赖性钙通道使细胞外钙内流而达到血管舒张的作用[7]。青香茅黄酮类化合物是植物的次生代谢产物,以游离态或与糖结合成苷的形式存在,广泛存在于植物中,具有抗菌、抗氧化、抗肿瘤、镇痛、降血压以及调节机体免疫。据报导,黄酮类化合物的舒血管作用是通过抑制细胞外钙离子的内流和和细胞内钙离子的释放来实现的[8]。有研究表明黄酮类化合物可以表现出内皮依赖性舒张作用,当去除内皮时其舒张作用降低,但不影响其最大舒张作用[9,10]。本研究发现低浓度的CSF对血管的舒张具有内皮依赖作用,当去除内皮时,血管的舒张作用明显弱于内皮完整的血管,说明低浓度的CSF可能对刺激内皮依赖性的舒张因子的释放有关,但高浓度的CSF对血管的舒张却不具有内皮依赖作用。可见青香茅黄酮提取物具有良好是舒张血管的作用,其机制可能同时作用于血管内皮细胞和血管平滑肌上,为其进一步的机制研究奠定了实验依据。
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