醛固酮對正常及心力衰竭大鼠腸系膜動脈的作用及地塞米松的影響

王 瓊，蔣 昀，秦 園，李艷芳，夏 強

(浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院生理系，浙江 杭州 310058)

心力衰竭是指由于心臟不能維持足夠的心輸出量以滿足身體對代謝的需要和靜脈血流受阻的狀態(tài)，是各種心臟疾病發(fā)展的終末階段。醛固酮在心血管疾病中的作用近年受到人們的關(guān)注。研究人員發(fā)現(xiàn)，醛固酮與胞內(nèi)受體結(jié)合，形成激素-受體復(fù)合物，穿過核膜進入核內(nèi)，通過基因調(diào)節(jié)機制，增加鉀離子排泄和鈉離子、水的重吸收［1］。隨后，研究者發(fā)現(xiàn)，醛固酮除了通過基因轉(zhuǎn)錄機制發(fā)揮作用，還通過不依賴于基因機制的作用途徑，即醛固酮快速作用(也稱非基因作用)［2-5］。在分離的主動脈上加入醛固酮后可以阻斷鈉泵的作用，這種阻斷效應(yīng)在10 min 后達到最大。醛固酮的這種非基因作用究竟如何參與心血管疾病的發(fā)生發(fā)展目前尚不清楚。

本研究在微血管張力模型上，探討醛固酮對正常和心力衰竭大鼠阻力血管的影響，以及糖皮質(zhì)激素對醛固酮的可能調(diào)制作用。為制定心衰的臨床治療方案和藥物選擇提供實驗數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實驗材料 苯腎上腺素(phenylephrine，PE)，乙酰膽堿(acetylcholine，ACh)，醛固酮(aldosterone，ALD)，地塞米松(dexamethasone，DEX)，米非司酮(mifepristone，RU486)購自Sigma 公司;依普利酮(eplerenone，EPLE)購自Pharmacia 公司。雄性Sprague-Dawley(SD)大鼠體重180～200 g，由浙江省醫(yī)學(xué)科學(xué)院實驗動物中心提供。

1.2 心衰模型建立 大鼠稱重麻醉后固定，行氣管插管后連接小型動物人工呼吸機。于左胸3～5 肋間打開胸腔，暴露心臟，距升主動脈根部2～3 mm 處進針，結(jié)扎左冠狀動脈前降支。假手術(shù)組則只留線，不結(jié)扎。模型建立5 周后由不了解分組情況的?？漆t(yī)師行多普勒超聲檢查［6］。

1.3 腸系膜阻力血管動脈環(huán)制備 取大鼠腸系膜動脈三級血管，剪成2 mm 左右的血管環(huán)，檢測血管內(nèi)皮完整性［7-8］。

1.4 血管反應(yīng)性實驗 取腸系膜阻力血管動脈環(huán)，在浴槽中累積加入1×10-7mol/L～3×10-5mol/L 的PE，以累積加入各濃度PE 誘發(fā)的最大收縮幅度與檢測內(nèi)皮完整性時加入3μmol/L PE 所引起的血管張力幅度之間的比值反映血管的收縮性能。取大鼠腸系膜阻力血管動脈環(huán)，在浴槽中加入3μmol/L PE，收縮達峰值后累積加入Ach(3×10-9mol/L～3×10-7mol/L)。以加入Ach 后的血管張力幅度與PE誘發(fā)最大收縮幅度制定的比值反映血管的舒張性能。

1.5 ALD 對腸系膜阻力血管的急性效應(yīng) 收縮效應(yīng):對照組采用生理鹽溶液孵育;ALD組以10-8mol/L ALD 孵育10 min 后檢測血管收縮功能;EPLE+ALD組用2×10-6mol/L EPLE孵育10 min 后加入ALD，共同孵育10 min 再檢測血管收縮功能。藥物濃度及孵育時間參照Michea 等人所用濃度及時間［9］。舒張效應(yīng):對照組;ALD組采用ALD(10-8mol/L)孵育10 min 后檢測腸系膜阻力血管環(huán)舒張性能。

1.6 DEX 對ALD 血管效應(yīng)的影響 收縮效應(yīng):對照組;ALD組;DEX組采用DEX(10-8mol/L)孵育10 min 后檢測血管收縮功能;DEX+ALD組加入DEX 之后加入ALD，共同孵育10 min 后檢測血管收縮功能;RU486組用RU486(1× 10-6mol/L)孵育10 min 后加入DEX 與ALD，共同孵育10 min 后檢測血管收縮功能。藥物濃度及孵育時間參照Hafezi-Moghadam 等人所用濃度及時間［10］。舒張效應(yīng):對照組;DEX組采用DEX(10-8mol/L)孵育10 min 后檢測腸系膜阻力血管環(huán)舒張性能。

2 結(jié)果

2.1 假手術(shù)組大鼠與冠脈結(jié)扎組大鼠心動超聲變化 冠脈結(jié)扎組大鼠與假手術(shù)組大鼠相比，左室射血分數(shù)(LVEF)、左室后壁厚度(LVPWT)、左室短軸縮短率(LVFS%)、室間隔厚度(IVST)均顯著降低，左室收縮末期內(nèi)徑(LVIDs)與左室舒張末期內(nèi)徑(LVIDd)均顯著減少(表1)。

表1 假手術(shù)組與冠脈結(jié)扎組大鼠心動超聲變化Table 1 Variations of echocardiography characteristics in heart(n=6)

2.2 ALD 對大鼠腸系膜阻力血管收縮的作用ALD 孵育后，與對照組相比，正常大鼠腸系膜阻力血管PE 濃度為3×10-7mol/L、1×10-6mol/L 時收縮減弱(P＜0.01)，在1×10-5mol/L、3×10-5mol/L 時增強(P＜0.05);而心衰大鼠PE 在上述濃度時腸系膜阻力血管收縮均減弱(P＜0.05)。EPLE 和ALD 共孵育，與ALD組相比，正常大鼠腸系膜阻力血管PE 濃度為3×10-7mol/L、1× 10-6mol/L 時增強(P＜0.01)，在1×10-5mol/L、3×10-5mol/L 時減弱(P＜0.05);而心衰大鼠PE 在上述濃度時腸系膜阻力血管收縮均增強，且PE 濃度為1×10-6mol/L、3×10-6mol/L 時差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05，圖1)。

圖1 醛固酮對大鼠腸系膜阻力血管收縮的作用及依普利酮對醛固酮血管作用的影響Fig.1 The effect of ALD on mensenteric artery of rat and effect of EPLE on ALD-treated artery

2.3 DEX 對大鼠腸系膜阻力血管收縮的作用DEX 孵育后，與對照組相比，正常大鼠腸系膜阻力血管收縮減弱，并在PE 濃度為3×10-7mol/L、1×10-6mol/L 時差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05);心衰大鼠腸系膜阻力血管收縮減弱更明顯(P＜0.05，圖2)。

圖2 地塞米松對大鼠腸系膜阻力血管收縮的作用Fig.2 The effect of DEX on mesenteric artery of rat

2.4 DEX 對ALD 的腸系膜阻力血管收縮作用的影響 DEX 和ALD 共孵育后，與ALD組相比，正常大鼠腸系膜阻力血管在PE 濃度為3×10-7mol/L、1×10-6mol/L 時收縮增強(P＜0.01)，在1×10-5mol/L、3×10-5mol/L 時減弱(P＜0.05);心衰大鼠腸系膜阻力血管PE 在上述濃度時收縮效應(yīng)變化不明顯。RU486 預(yù)處理后加入DEX 與ALD 共孵育，與DEX +ALD組相比，正常大鼠腸系膜阻力血管在PE濃度為3×10-7mol/L、1×10-6mol/L 收縮減弱(P＜0.05)，當(dāng)PE 濃度達到1×10-5mol/L、3×10-5mol/L 時增強(P＜0.05);心衰大鼠腸系膜阻力血管PE 在上述濃度時收縮效應(yīng)變化不明顯(圖3)。

圖3 地塞米松對醛固酮血管作用的影響Fig.3 Effect of DEX on ALD-treated mesenteric artery

2.5 ALD 對大鼠腸系膜阻力血管內(nèi)皮依賴性舒張功能的影響 ALD 孵育后，與對照組相比，正常大鼠腸系膜阻力血管在Ach 濃度為1×10-8mol/L 時內(nèi)皮依賴的舒張效應(yīng)增加(P＜0.01)，在1×10-6mol/L 時減弱(P＜0.05);心衰大鼠腸系膜阻力血管舒張效應(yīng)增加，在Ach濃度為3×10-8mol/L 時差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05，圖4)。

3 討論

圖4 醛固酮對大鼠腸系膜阻力血管內(nèi)皮依賴性舒張功能的影響Fig.4 Effect of ALD on endothelium-dependent relaxation of rat mesenteric artery

目前有關(guān)醛固酮快速作用的研究發(fā)現(xiàn)，在離體主動脈環(huán)灌流液中加入醛固酮10 min 后，醛固酮對鈉泵的阻斷作用達到最大，這種作用不被轉(zhuǎn)錄阻斷劑和翻譯阻斷劑阻斷，因此認為，醛固酮在血管上發(fā)揮的這種急性作用并不依賴于其基因調(diào)節(jié)機制［11］。本實驗顯示，10-8mol/L 醛固酮孵育10min 可使PE 引起的腸系膜阻力血管的最大收縮力顯著增加，使PE 誘導(dǎo)的腸系膜阻力血管的收縮呈雙向反應(yīng)，這種作用可以被其特異性受體拮抗劑依普利酮阻斷。醛固酮的這種快速血管作用可能是由醛固酮受體介導(dǎo)的，詳細機制有待進一步的研究。

心力衰竭時醛固酮的急性血管效應(yīng)是否發(fā)生改變目前還沒有報道。本實驗中，10-8mol/L 醛固酮孵育10 min 減弱了PE 誘導(dǎo)的腸系膜阻力血管的收縮，最大收縮力下降。另外，我們發(fā)現(xiàn)醛固酮特異性阻斷劑依普利酮僅能部分阻斷其對心衰大鼠腸系膜阻力血管的作用。醛固酮對心衰大鼠PE 誘導(dǎo)的腸系膜阻力血管收縮的單向作用與其對正常大鼠PE 誘導(dǎo)的腸系膜阻力血管收縮的雙向作用有明顯差異，且醛固酮對心衰大鼠減弱PE 誘導(dǎo)的腸系膜阻力血管的收縮作用更明顯。造成這種差異的原因不很明了，可能是在心衰過程中，醛固酮持續(xù)升高造成了機體對醛固酮作用的耐受，鹽皮質(zhì)激素受體敏感性減小，對醛固酮的反應(yīng)降低。

有研究表明，在腦室內(nèi)灌注醛固酮可以引起高血壓，而在灌注醛固酮的同時給予地塞米松可拮抗這種作用。說明糖皮質(zhì)激素可以抑制醛固酮的作用。本實驗中，單獨地塞米松處理可以降低正常大鼠和心衰大鼠腸系膜阻力血管對PE 的反應(yīng)性，但地塞米松對心衰大鼠PE 引起的腸系膜阻力血管收縮的減弱作用更明顯。表明地塞米松對正常大鼠阻力血管具有調(diào)制作用，而且其對心衰大鼠腸系膜阻力血管的調(diào)制作用較強。地塞米松可使醛固酮處理的PE 誘導(dǎo)的腸系膜阻力血管的最大收縮力顯著下降，醛固酮對PE 誘導(dǎo)的腸系膜阻力血管的雙向作用被減弱，RU486 預(yù)處理可以部分阻斷地塞米松對醛固酮作用的影響。說明地塞米松對醛固酮血管效應(yīng)的調(diào)制作用至少部分與糖皮質(zhì)激素受體有關(guān)。在心衰大鼠上，同樣觀察到了地塞米松對醛固酮血管效應(yīng)的抑制作用，但調(diào)制作用不很明顯。

醛固酮對舒張功能也有影響。本研究發(fā)現(xiàn)，醛固酮可增強正常大鼠ACh 誘導(dǎo)的內(nèi)皮依賴性舒張反應(yīng)，血管張力變化呈雙向，醛固酮也可增強心衰大鼠ACh 誘導(dǎo)的內(nèi)皮依賴性舒張，但血管張力呈單向。

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