蛇床子素對離體肺動脈環(huán)的作用

何觀虹，滕振霞，姚 麗

哈爾濱醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院生藥學(xué)教研室，哈爾濱 150081

肺動脈高壓(Pulmonary Artery Hypertension，PAH)是僅次于冠心病和高血壓的第三類常見心血管疾病，發(fā)病率和死亡率都很高。盡管強有力的治療肺動脈高壓的靶分子藥物不斷問世，但其死亡率仍高達50%。因而尋求抗PAH 新藥是目前亟待解決的問題。蛇床子素(Osthole)又名甲氧基歐芹酚或歐芹酚甲醚，是從傘形科蛇床屬植物蛇床子的果實中提取的一種香豆素類成分?，F(xiàn)代藥理研究發(fā)現(xiàn)其具有抗心律失常，抗炎，抗腫瘤，抗血栓，降低血壓，雌激素樣作用等多種生物活性［1-3］，對參與體循環(huán)的胸主動脈的舒張作用已被證實［4］，但對肺循環(huán)系統(tǒng)肺動脈的作用尚未闡明。本實驗旨在闡明蛇床子素對肺動脈的舒張作用。

圖1 蛇床子素的化學(xué)結(jié)構(gòu)Fig.1 Chemical structure of osthole

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 組織準(zhǔn)備

人肺組織來自三個接受肺葉切除術(shù)或全肺切除術(shù)的肺癌患者(一男兩女，平均年齡為48.2 ±0.8歲，經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)及患者知情同意)，手術(shù)前超聲心動圖顯示每個患者的心功能正常，患者沒有肺動脈高壓，為了抗感染和抗血栓形成，在手術(shù)前患者接受頭孢菌素和低分子量肝素治療，切下肺組織后，從肺組織中分離出肺動脈，將肺動脈切成長3mm 的血管環(huán)。

1.1.2 實驗動物

四十只成年雄性SD 大鼠(200 ±20 g)，由哈爾濱醫(yī)科大學(xué)動物中心提供。經(jīng)動物保健和使用委員會(IACUC)認(rèn)證，合格證號:20001024。SD 大鼠飼養(yǎng)于本院動物房。

1.1.3 藥物與試劑

蛇床子素(純度:99%)購自中國藥品生物制品檢定所，批號:110822-200305。苯腎上腺素(phenylephrine，PE)購自Sigma 公司，批號:116K1492。Krebs-Henseleit(K-H)含(mmol/L):NaCl 118，KCl 4.7，CaCl22.5，MgSO41.2，NaH2PO41.2，NaHCO320.0，葡萄糖11.1。其他試劑均為國產(chǎn)分析純。

1.1.4 主要儀器設(shè)備

肌肉張力換能器(Jz101，高碑店市新航機電設(shè)備有限公司);生物信號采集處理系統(tǒng)(Medlab-U-6.0，南京美易科技有限公司)，體式解剖顯微鏡(SMZ-168，Motic)。

1.2 方法

1.2.1 肺動脈血管和腸系膜動脈血管的分離

將大鼠麻醉，從大鼠胸腔和腹腔中分別取出肺和腸，將大鼠的肺和腸分別浸入4 ℃含95% O2和5% CO2混合氣體預(yù)飽和的Krebs 溶液中，在解剖顯微鏡下分離出肺動脈血管和腸系膜動脈血管，并且剝除血管周圍的結(jié)締組織，然后分別將血管剪切成長為3 mm 的血管環(huán)。將血管環(huán)懸掛在鎢絲上后，把張力傳感器置于盛有2 mL 含95% O2、5% CO2混合氣的Krebs 溶液恒溫(37 ℃)浴漕中。

1.2.2 正常肺動脈血管環(huán)與腸系膜動脈血管環(huán)的張力測定

給予動脈環(huán)0.3 g 的基礎(chǔ)張力，平衡30～40 min。用1 μM 苯腎上腺素(PE)對血管環(huán)進行預(yù)收縮，張力穩(wěn)定后，向組織浴漕中逐漸加入濃度為10-9～10-5M 的蛇床子素，觀察張力變化，記錄5 min，作出濃度-張力曲線。

1.2.3 離體預(yù)收縮血管環(huán)的張力測定

采用1 μM PE 對血管環(huán)進行預(yù)收縮，血管收縮穩(wěn)定后，向組織浴槽中加入濃度為10-9～10-5M 的蛇床子素，觀察血管張力，記錄5 min，作濃度-張力曲線。為了保證組織活力，實驗結(jié)束后，所有的血管環(huán)必須用PE 進行收縮，驗證活性。

1.3 統(tǒng)計學(xué)處理

2 實驗結(jié)果

2.1 蛇床子素對人離體肺動脈血管環(huán)的作用

研究證實，蛇床子素離體胸主動脈血管環(huán)具有舒張作用，但其對人的肺動脈血管是否具有相同作用尚未被證實。本實驗結(jié)果顯示，蛇床子素對人的正常離體肺動脈血管環(huán)無舒張作用(圖2B，n=3)，而累積濃度的蛇床子素(10-9～10-5M)對PE 預(yù)收縮的人離體肺動脈血管環(huán)有擴張作用(圖2，n=3)。當(dāng)蛇床子素的濃度大于1 μM 時可產(chǎn)生顯著的血管舒張作用，當(dāng)蛇床子素的濃度為10 μM 時，血管環(huán)能夠最大限度的舒張到87.14 ±4.89%(P＜0.01，n=3)，表明蛇床子素的血管舒張作用具有濃度依賴性。

圖2 蛇床子素對人的離體正常及預(yù)收縮肺動脈血管環(huán)的作用Fig.2 Effect of osthole on human pulmonary arteries (PA)rings precontracted with or without phenylephrine (1 μM)

2.2 蛇床子素對大鼠離體的肺動脈血管環(huán)的作用

蛇床子素對大鼠正常離體肺動脈血管環(huán)無舒張作用(圖3A 和B)，然而，對PE 預(yù)收縮的大鼠離體肺動脈血管有濃度依賴性的舒張作用(圖3A 和B)。當(dāng)蛇床子素的濃度大于1 μM 時可產(chǎn)生顯著的血管舒張作用，當(dāng)濃度為10 μM 時，血管環(huán)能夠最大限度的舒張到69.5 ±6.4%(P＜0.01，n=8)。蛇床子素的EC50為3.01 ±0.64 μM。

圖3 蛇床子素對大鼠的離體正常及預(yù)收縮肺動脈血管環(huán)的作用Fig.3 Effects of osthole on PA rings precontracted with or without phenylephrine (1 μM)

2.3 蛇床子素對大鼠離體的腸系膜動脈血管環(huán)的作用

為了探討蛇床子素對體循環(huán)腸系膜動脈的作用，我們進一步研究蛇床子素對大鼠腸系膜動脈的影響。實驗結(jié)果表明，蛇床子素對正常及收縮的腸系膜動脈均無血管舒張作用(圖4，圖5，n=8)。結(jié)果提示，蛇床子素對人及鼠離體的肺動脈血管有濃度依賴性的血管舒張作用，對大鼠離體腸系膜動脈血管環(huán)無此作用。

圖4 蛇床子素對大鼠正常與預(yù)收縮腸系膜動脈血管環(huán)的作用Fig.4 Vascular effects of osthole on mesenteric artery rings precontracted with and without phenylephrine(1 μM).

圖5 蛇床子素對預(yù)收縮的肺動脈血管環(huán)和腸系膜動脈血管環(huán)的作用比較Fig.5 Response comparison of PA and MA rings precontracted with phenylephrine (1 μM)to osthole

3 討論

肺血管收縮是肺動脈高壓的病理機制之一，蛇床子素對肺動脈的舒張作用及其機制是治療肺動脈高壓的關(guān)鍵，目前尚無相關(guān)報道。本研究首次證明蛇床子素能夠舒張人和大鼠的離體肺動脈環(huán)。

值得關(guān)注的是累積劑量(10-9～10-5M)的蛇床子素對鼠離體腸系膜動脈無血管舒張作用，提示蛇床子素可維持心血管功能的穩(wěn)定性。腸系膜動脈和胸主動脈都屬于體循環(huán)血管，蛇床子素可舒張胸主動脈而對腸系膜動脈無影響可能與血管結(jié)構(gòu)、蛇床子素的劑量、血管活性介質(zhì)的不同有關(guān)。

苯腎上腺素(PE)是通過胞內(nèi)肌漿網(wǎng)中Ca2+釋放及胞外Ca2+內(nèi)流而引發(fā)血管收縮的［5］。在本實驗中，蛇床子素對正常的人和大鼠的離體肺動脈血管均無舒張作用，而能抑制PE 引起的血管收縮，提示其作用機制可能與抑制肌漿網(wǎng)中Ca2+釋放或離子通道有關(guān)，有待進一步研究。

本實驗首次證明:累積劑量(10-9～10-5M)的蛇床子素對人和大鼠離體的收縮的肺動脈環(huán)有濃度依賴性的舒張作用，且具有組織特異性。

1 Ding D，Wei S，Song Y，et al.Osthole exhibits anti-cancer property in rat glioma cells through inhibiting PI3K/Akt and MAPK signaling pathways.Cell Physiol Biochem，2013，32:1751-1760.

2 Yang D，Gu T，Wang T，et al.Effects of osthole on migration and invasion in breast cancer cells.Biosci Biotechnol Biochem，2010，74:1430-1434.

3 Zimecki M，Artym J，Cisowski W，et al.Immunomodulatory and anti-inflammatory activity of selected osthole derivatives.Z Naturforsch C，2009，64:361-368.

4 Ko FN，Wu TS，Liou MJ，et al.Vasorelaxation of rat thoracic aorta caused by osthole isolated from Angelica pubescens.Eur J Pharmacol，1992，219:29-34.

5 Nelson MT，Quayle JM.Physiological roles and properties of potassium channels in arterial smooth muscle.Am J Physiol，1995，268:C799-822.