心脉通胶囊对离体大鼠胸主动脉条的作用及机制*

万雯,胡晓霞,潘迪,陶玲,付凌云,徐旖旎**

(1.贵州医科大学 药学院,贵州 贵阳 550025; 2.贵州医科大学 天然药物资源优效利用重点实验室,贵州 贵阳 550025)

心脉通胶囊(xinmaitong capsule,XMT)是一种以中医典籍为基础的复方制剂,由当归、决明子、钩藤等10味中药材组成[1],方中以丹参、当归、毛冬青为君药,具有活血化瘀、补血养心的作用;以牛膝、葛根为臣药,起到补养肝肾、活血生津之用;佐以钩藤、决明子、夏枯草、槐米,兼有清肝泻火、名目止眩功用,全方立足活血化瘀、通脉养心之效果,具有降血压[2-4]、降血脂[5-6]及治疗冠心病[7]、心绞痛[8]、心力衰竭[9]等作用。有研究表明,XMT能显著降低血浆中内皮素的含量,促进降钙素基因相关肽的产生和释放,具有良好的抗缺血作用[10]。XMT联合贝那普利等常规降压西药应用,具有良好的降低收缩压和舒张压作用,疗效优于单纯西药治疗[11-12]。XMT联合贝尼地平对老年原发性高血压疗效显著,可有效降低患者血压水平,缓解临床症状,改善血管内皮功能和动脉弹性功能[3]。XMT亦可用于高血脂治疗,XMT联合非诺贝特对饮食控制疗法效果不佳的高脂血症患者,可有效控制血脂、血液流变学和血管内皮功能[5]。付凌云等[13]研究证实,XMT降低高血脂大鼠的血脂水平;曹刚等[14]报道XMT能够降低总胆固醇、低密度脂蛋白以及提高高密度脂蛋白水平,也可降低全血的高切黏度和低切黏度;XMT与左卡尼汀联合应用治疗慢性心力衰竭效果较好,可改善患者心功能及血栓前状态,且安全性好[15]。李谦等[16]的研究证实,XMT降低麻醉犬血压的同时,并不减少心脏供血,因此推测其可能与减少心脏后负荷、舒张外周血管有关。XMT可以多靶点、多机制的干预对整个血管系统产生良好的保护作用。然而,XMT对血管尤其是胸主动脉是否具有舒张功能,仍需深入研究。因此,本研究通过观察 XMT对离体大鼠胸主动脉条在去甲肾上腺素(noradrenaline,NE)、高钾、高钙及无钙作用下收缩反应的影响,进一步探讨其对血管舒张的作用及其可能机制。

1 材料与方法

1.1 实验材料

1.1.1实验动物 健康正常6～8周龄雄性Sprague Dawley(SD)大鼠10只,体质量200～250 g,购自学校实验动物中心[动物生产许可证号SCXK(黔)2018-0001,使用许可证号SYXK(黔)2018-0001]。所有大鼠均于动物房检疫合格,标准化饲养房饲养,室温20～22 ℃,相对湿度 50%,每天交替进行 12 h 光照、12 h 黑暗处理,适应性喂养1周。

1.1.2实验仪器 BL-420F生物机能实验系统(成都泰盟科技有限公司),HH-601型超级恒温水浴箱(江苏金坛环宇科学仪器厂),SQG-4型四腔器官浴槽系统(成都仪器厂),FT-100生物张力传感器(成都泰盟软件有限公司)。

1.1.3药物及试剂 XMT(贵州益佰制药股份有限公司),重酒石酸去甲肾上腺素注射液(NE,远大医药有限公司),Krebs-Henseleit溶液(克-亨氏液),无钙Krebs液。

1.2 实验方法

1.2.1大鼠胸主动脉条制备 SD大鼠处死后迅速开胸并游离胸主动脉,置于4 ℃经氧饱和Krebs液中,冲洗至无血迹,剔除多余脂肪及结缔组织,棉签顺血管走行方向擦除动脉内皮。剪成长2～3 mm长的血管环,斜对角穿线,下端固定,使血管环悬吊于含10 mL Krebs液的恒温水浴槽(37±0.5)℃中,上端接张力换能器并连接BL-420F生物机能实验系统。持续通以95% O2和5% CO2的混合气体,将静息张力调节至2 g,15 min换液1次,稳定1 h。

1.2.2NE量效曲线的制备及XMT干预[17]血管环张力平衡稳定后,用1×10-5mmol/L NE使血管收缩,稳定后冲洗,重复此操作数次使血管收缩达最大并维持平衡。按0.5对数递增加入NE 1×10-8～1×10-5mmol/L,求得对数量效曲线,反复冲洗,平衡1 h使血管张力达到给药前水平,依次加入XMT至终浓度为200、400及800 g/L,孵育10 min后再以同法加入NE得到量效曲线。

1.2.3高钾-量效曲线及XMT干预 方法同“1.2.2”,以50 mmol/L KCl诱导血管收缩达最大并维持平衡后,在浴槽中按0.2的对数递增加入 10～100 mmol/L的KCl,可见血管条呈剂量依赖性收缩。再反复冲洗并平衡1 h后,依次加入XMT至终浓度为200、400及800 g/L,孵育10 min后再以同法加入KCl得到量效曲线。

1.2.4XMT对NE在无Ca2+液中及复Ca2+后的缩血管效应 判断动脉条收缩反应稳定性的方法同“1.2.2”。平衡1 h,用无Ca2+的 Kerbs液冲洗,稳定3 min,再加入1×10-6mmol/L的NE,动脉条产生迅速而短暂的收缩。待舒张平稳后,累积加入1.1 mmol/L和2.2 mmol/L CaCl2;随Ca2+浓度增加,动脉条再次收缩并达峰值,以此作为药前对照;然后用正常Kerbs液反复冲洗,平衡1 h,加入无Ca2+的Krebs液同时加入不同浓度XMT,稳定10 min,重复上述实验。实验结束前再做一次无Ca2+的NE收缩对照。

1.3 统计学分析

2 结果

2.1 XMT对NE收缩血管量效曲线的影响

经XMT溶液孵育后,NE量效曲线明显右下移,最大反应变小;随着XMT浓度的增高,对NE所致动脉条收缩抑制作用增强;与对照组比较,XMT各组中NE的最大收缩率均降低,XMT高、中浓度组比较差异有统计学意义(P<0.01或P<0.05)。见表1。

表1 XMT对NE所致离体大鼠胸主动脉条收缩率的影响

2.2 XMT对高钾去极化所致离体大鼠胸主动脉条收缩量效曲线的影响

经XMT 孵育后,高钾所致的主动脉最大收缩强度明显下降,高钾量效曲线呈浓度依赖性向右下移;与对照组相比,XMT 3个浓度中高钾的最大收缩幅度均降低,XMT高、中浓度组比较差异有统计学意义(P<0.01或P<0.05),XMT低浓度差异无统计学意义(P>0.05)。见表2。

表2 XMT对KCl所致离体大鼠胸主动脉条收缩率的影响

2.3 XMT对NE在无Ca2+ 液及复Ca2+ 液中缩血管效应的影响

在无Ca2+的Krebs液中,NE通过诱导内钙释放引起血管收缩,XMT高浓度对NE引起收缩的抑制率降低,差异有统计学意义(P<0.05);复钙作为对照,经复钙后,结果显示XMT对NE诱导的内钙释放所致的离体大鼠胸主动脉条短暂收缩有明显的抑制作用,对外钙内流具有一定的抑制作用。见表3。

表3 XMT对NE在无Ca2+液及复Ca2+液中动脉条收缩抑制率

3 讨论

主动脉通过收缩或舒张调节血管直径和血流量,从而维持血压稳定[18]。胸主动脉是主动脉的一部分,其收缩与舒张在调节血流量及血压中起着至关重要的作用。众所周知,血管平滑肌的舒张主要通过两种方式实现[19],一是非内皮依赖性舒张,主要指受试药通过直接作用于血管平滑肌,调节平滑肌上多重通道,如Ca2+通道、Na+通道等而引起血管舒张;二是内皮依赖性舒张,主要指血管内皮细胞在受试药等刺激下释放一氧化氮、前列环素I2等舒张因子引起血管舒张。血管收缩和舒张受细胞内游离钙离子水平、收缩蛋白的质量、信号转到过程以及血管内皮细胞功能等的影响。平滑肌细胞内Ca2+浓度是调节血管收缩和舒张的最主要参与者,细胞内Ca2+的下降可导致血管平滑肌舒张。血管平滑肌细胞收缩所需Ca2+源于细胞外Ca2+内流和细胞内肌浆网Ca2+释放。在血管平滑肌细胞膜上主要有两种钙离子通道,分别为电压依赖性钙通道和受体依赖性钙通道[20]。高浓度的KCl可通过增加平滑肌细胞外K+水平,诱发血管平滑肌细胞膜去极化而使电压依赖性钙通道开放,促使细胞外液中或与细胞膜疏松结合的Ca22+内流,进而导致血管收缩[21]。NE作用于血管平滑肌上的肾上腺素受体,可引起受体依赖性钙通道开放使得Ca2+内流,引起血管收缩。

高血压病的发病机制较复杂,其中细胞内钙代谢异常、质膜结合钙能力、钙转运障碍,均可导致细胞内钙浓度升高,血管平滑肌持续性收缩而导致血压升高。根据细胞内Ca2+的来源,位于细胞膜上,调控细胞外Ca2+进入细胞的通道称为钙内流通道,位于肌质网上调控内质网/肌质网内钙库的Ca2+释放的通道称为钙释放通道[22]。研究还表明,高血压病患者对缩血管物质(如肾上腺素等)敏感性增高,而对扩血管物质(如前列环素I2等)敏感性降低。NE作为血管活性物质,在无钙Krebs中,刺激血管平滑肌内钙释放,导致血管收缩,当在无钙Krebs中加入CaCl2后,可导致大量的Ca2+内流,同时能激活ROC,不仅使细胞外的Ca2+内流,还促进细胞内储存在肌质网中的Ca2+释放,使得胞浆内游离Ca2+大量升高。高浓度KCl主要使 电压依赖性Ca2+通道开放,细胞外 Ca2+内流,也增加细胞内 Ca2+的浓度,从而引起血管收缩,血压升高[19]。从而引起主动脉进一步收缩,血压升高。

本研究结果显示,在离体条件下,XMT对NE和KCl引起的胸主动脉条收缩有抑制作用,且呈剂量效应关系,其中高、中浓度具有明显差异性,使其量效曲线明显右下移,最大反应性降低,而低浓度则无明显差异性,提示XMT需达到一定剂量方能有效扩张血管,降低血压。现代药理学研究表明,XMT中钩藤含有钩藤碱、异钩藤碱,以及当归挥发油等可发挥钙拮抗作用,松弛动脉,从而降低血压[23-24]。XMT中的其他成分均有不同程度扩张血管作用,但机制不明,推测也与抑制受体依赖性钙通道和电压依赖性钙通道开放均有关。在无钙溶液中,XMT对NE引起的动脉条收缩有明显的抑制作用,当复钙后NE诱导的血管收缩作用由受体依赖的Ca2+通道开放,外钙内流所致,对NE引起的动脉条收缩抑制作用相对减弱。推测XMT抑制NE引起的动脉条收缩可能与其主要抑制血管平滑肌细胞内肌质网上Ca2+释放有关,而对细胞外Ca2+内流抑制作用不显著。XMT对于血管平滑肌细胞内Ca2+浓度是否有直接调节作用,是否影响平滑肌细胞的内钙释放,还需进一步研究。

本研究提示,XMT抑制血管收缩,降低血压,可能与钙激活通道活性有关,胞外Ca2+内流减少,胞内肌质网上Ca2+释放减少,从而调节细胞内Ca2+的自身稳定,减轻胞内Ca2+超载,降低血管平滑肌的收缩性。

综上所述,本研究明确了XMT对血管具有舒张作用,其机制可能与钙离子拮抗有关,为XMT在抗高血压方面提供有效的药理学实验基础。关于XMT抑制血管收缩的其它机制还有待于进一步研究,为临床治疗及配方改进提供更多依据。