不同血管段活性差异对葛根素血管舒张作用机制的影响.doc

1、不同血管段活性差异对葛根素血管舒张作用机制的影响摘 要：研究离体血管环试验中不同血管段活性差异对葛根素（Puerarin，Pue）的舒张作用差异并探讨其机制。方法：SD 大鼠 36只，常规方法制备离体血管环标本，分为内皮完整组和内皮组两大组，其中每组都设有远心段、中段和近心段三组。用离体血管灌流大鼠胸主动脉环，血管基础张力定为 9.810-3 N(1 g)，测定各组血管环张力及葛根素 pEC50。内皮完整组分别加入 L-NAME与葛根素（浴槽终浓度为 10-4 molL-1）共同孵育，测定血管环张力变化，并计算 pEC50。结果：葛根素在 10-710-4 molL-1范围内对腹主动脉具有剂量

2、依赖性的舒血管效应，在 10-4 molL-1达到（61.23.7）%的最大舒张；去内皮后其舒血管效应可降低（34.66.1）%，比较差异有统计学意义（P0.05） ；远心段去内皮及内皮完整血管环 Emax均较近心段和中段比较差异有统计学意义（P0.01） ；内皮完整远心段组中，葛根素与L-硝基精氨酸（L-NAME）共同孵育后，Emax 显著下降（P0.05） ；而近心段和中段组中，L-NAME 与葛根素共同孵育组血管舒张的受抑制程度与葛根素组比较差异无统计学意义（P0.05） 。各组 pEC50比较差异均无统计学意义（P0.05） 。结论：葛根素具有内皮依赖性的舒血管效应，但不同血管段中舒张

3、活性存在差异，该作用与 NO系统有关。关键词：葛根素；胸主动脉环；NO 合成酶；血管舒张 葛根素（Puerarin，Pue）具有扩血管、降血压、抗心肌缺血等作用。以往研究表明葛根素扩血管机制存在争议，可能与实验条件和动物种属不同有关。本文的研究旨针对血管条的不同血管段血管活性不同对于葛根素血管舒张作用机制的影响，应用 NO合酶抑制剂 L-硝基精氨酸（L-NAME） ，探讨葛根素对不同胸主动脉段的舒张作用与 NO的关系，观察葛根素的舒血管作用机制。1 资料与方法1.1 实验材料1.1.1 实验动物：SD 大鼠 36只，体重 250300 g，雌雄兼用，由青龙山动物中心提供。1.1.2 药品：重酒

4、石酸去甲肾上腺素（Noradrenaline Bitartrate，NA）购自天津金耀氨基酸有限公司，批号：0803192；苯肾上腺素（Phe） ，L-硝基精氨酸（L-NAME）购自 Fluka，批号：1115878、40705093；氯化乙酰胆碱（Ach）购自 Alfa Aesar公司，批号：10132497；葛根素，由南京师范大学袁生教授实验室提供；溶于 50%丙二醇进行实验。1.1.3 试剂：K-H 液：NaCl 118.0 mM，KCl 4.7 mM，NaHCO3 25.0 mM，KH2PO4 1.2 mM，MgSO4 1.2 mM，CaCl2 2.5 mM，glucose 11.0

5、mM。均为普通国产分析纯。1.1.4 仪器：MD 2 000 生物信号采集系统购自南京医科大学。 .2 实验方法1.2.1 不同种属动物胸主动脉环制备：20%乌拉坦（给药计量 1 g/kg）麻醉，给药量为 0.6 ml/100 g。取正常大鼠胸主动脉，置于预冷以 100% O2饱和的 K-H液中，去除血管周围结缔组织，制备成 34 mm的血管环，并悬挂于盛有预先以 95% CO2混合气体的 K-H液的 5 ml浴皿中，下段用钢丝钩固定住，上段与张力换能器相连，用 MD 2 000生物信号采集系统记录张力 Emax。浴皿中持续通入气体，保持（370.5）的恒温，给予不同前负荷，15 min换 1

6、次缓冲液，平衡 60 min，加入 NA（浴槽终浓度 10-6 molL-1）预收缩 2次，用 K-H液洗脱至基线后进行下列实验。去内皮组以机械法去除内皮。血管内皮活性的检验：用 Phe（浴槽终浓度 10-6 molL-1）处理动脉环使其收缩至平台，加入 Ach（浴槽终浓度 10-5 molL-1）动脉环舒张至平台，检验内皮完整性，舒张活性70%为内皮完整；舒张活性20%则认为内皮去除。1.2.2 葛根素对苯肾上腺素引起的收缩的影响：随机选取大鼠胸主动脉环，分为去内皮组、内皮完整组、溶剂对照及正常对照组，葛根素用 Phe（浴槽终浓度 10-6 molL-1）处理动脉环使其收缩至平台，加入葛根素

7、（浴槽终浓度 10-710-4 molL-1）动脉环舒张至平台，记算舒张百分数。1.2.3 胸主动脉环的区域差异性：将大鼠的胸主动脉从近心段开始剪成 6段，编号 16，取 1、3、6 分为作为近心段、中段和远心段，进行实验1。分为去内皮组和内皮完整组。两组动脉环分别经预处理后，使溶液中累加苯肾上腺素的浓度依次（10-910-5 molL-1） ，测定 Phe引起大鼠胸主动脉条收缩的改变。后用 K-H液洗 3次，待主动脉条张力恢复正常并平衡 45 min后，加入，孵育 20 min后重复以上过程；或用L-NAME（浴槽终浓度 10molL-1）和葛根素（引起最大舒张百分数的浓度）共同孵育 20

8、min后，重复以上实验。2 结果2.1 葛根素最大舒张浓度：结果如图 1所示，葛根素引起最大舒张的浓度为 10-4 molL-1，去内皮组和内皮完整组的最大舒张百分数为（40.27.78）%和（61.23.87）%，与溶剂及正常对照组相比，比较差异有统计学意义（P0.01） ；葛根素对去内皮组与内皮完整组的舒张作用比较差异有统计学意义（P0.05） ，去内皮组明显舒张作用下降；溶剂与正常对照组相比，比较差异无统计学意义（P0.05） ，说明其对体外血管环无影响。图 1 葛根素孵育对 Phe引起的收缩作用的舒张百分率2.2 去内皮组：由表 1可知，去内皮血管近心段、中段和远段血管环葛根素舒血管作

9、用比较差异无统计学意义。仅近心段血管 Phe引起的收缩活性明显较其他两组强 Emax比较差异有统计学意义（P0.05） 。表 1 不同去内皮血管环样本中葛根素对 Phe引起的血管环收缩活性的影响 注：与中段和近心段比较，P0.012.3 内皮完整组：由表 2可知，虽葛根素的血管舒张作用各组比较差异无统计学意义，但葛根素与 L-NAME共同孵育后，远心段血管环的舒张抑制作用较中段和近心段强，Emax 较孵育前比较差异有统计学意义（P0.05） ，近心段和中段虽然 Emax有所升高，但比较差异无统计学意义。表 2 不同内皮完整血管环样本中葛根素对 Phe引起的血管环收缩活性的影响 注：与中段和近心

10、段比较，P0.01；与葛根素孵育组比较，P0.05 3 讨论体外血管环实验作为筛选心血管活性化合物及研究心血管活性物质的作用机制常用的基础实验被广泛应用，但同时由于不同种属动物不同部位的血管作用仍存在差异，并且操作规范因人而异，从而相同化合物可能得到不同结果。而葛根素舒张血管作用机制在国内外文献中就大不相同。本文着重研究了体外血管环试验中容易被忽略的因素，即远心段、中段与近心段的血管环活性差异。早在上世纪 80年代，Kita T等2在研究中就发现在家兔家族性高胆固醇血症模型中，远段胸主动脉的血管损伤程度要比其他段血管严重许多。而在 Honda H等1研究中，则发现中段和远心段血管较近心段血管舒

11、张作用的不同与乙酰胆碱诱导的内皮源性 NO的释放有关。本实验中远心段血管环对于异丙肾上腺素诱导的血管收缩活性以及葛根素诱导的血管舒张作用活性较中段和近心段血管环弱。而葛根素于 L-NAME孵育后乙酰胆碱诱导的血管舒张作用均减弱，但对于远心段血管环作用最强，产生这种作用的机制可能与不同血管段合成 NO能力不同有关。而中段和近心段血管在葛根素和 L-NAME共同孵育后 Emax虽升高，但比较差异无统计学意义，提示现有文献报道中葛根素的舒血管作用机制的争议可能与血管环样本的选择有关。但远心段血管环与中段、近心段血管环活性差异的进一步机制仍值得深入研究。葛根素不同种属的动物血管环作用也可能有差异。本实

12、验在设计时同时选择了家兔胸主动脉做样本，因为家兔胸主动脉是国内外实验研究中常用的样本，但是实验过程中发现在家兔胸主动脉体外血管环实验中，高浓度乙酰胆碱诱导血管收缩且呈浓度依赖性。这种收缩作用在 L-NAME孵育后增强。Jino 等3研究发现家兔胸主动脉环 L-NAME孵育后乙酰胆碱诱导的血管收缩作用可能与白三烯 C4和 D4的合成有关。而后Mazzetti L等4在大鼠胸主动脉条实验中发现，乙酰胆碱能诱导吲哚美辛孵育后用苯肾上腺素预收缩的血管条产生收缩作用，这种收缩作用能够被选择性的半胱氨酰白三烯受体 1拮抗剂阻断，且仅半胱氨酰白三烯1能诱导血管收缩作用。提示家兔胸主动脉环乙酰胆碱诱导的收缩作

13、用与NO合成和释放有关，但具体机制仍待机进一步研究，可能与白三烯类物质合成和释放有关。本实验发现去内皮后，葛根素的舒血管作用显著下降，且在远心段血管环样本中葛根素对大鼠胸主动脉的舒张作用能够被 NO合酶抑制剂 L-NAME显著抑制，表明葛根素作用的发挥与内皮细胞的 NO系统有重要关系。可以推测，葛根素作用于血管内皮细胞后，促进了内皮依赖性舒血管物质 NO的合成与释放，后者介导了葛根素的舒血管效应5。综上所述，在体外血管环试验中，样本的选择会造成结果不同。葛根素的舒血管作用机制与 NO系统有关，但它是如何影响 NO的合成和释放等过程，还有待进一步的研究。参考文献：1 Honda H,Ushiji

14、ma.A regional variation of acetylcholine-induced relaxation in different segments of rat aortaJ.Physiol Behav,1997,63(11):55.2 Kita T,Nagano Y,Yokode M,et al.Probucol prevents the progression of atheroatherosclerosis in Watanabe heritable hyperlipidemic rabbit,an animal model for familial hyperchole

15、sterolemiaJ.Proci Natl,1987,84(1):5928.3 Jino H,Kurahashi.Possible involvement of endothelial leukotrienes in acetylcholine-induced contraction in rabbit coronary arteryJ.Life Sci,1996,59(12):961.4 Mazzetti L,Franchi-Micheli.The ACh-induced contraction in rat aortas is mediated by the Cys Lt1 receptor via intracellular calcium mobilization in smooth muscle cellsJ.Br J Pharmacol,2003,138(4):707.5 Monedaa A,Higgs S.The L-arginine-nitric oxide pathwayJ.New England,1993,329:2002.