慢性飲酒對大鼠主動脈血管反應(yīng)性的影響及牛磺酸的干預(yù)作用

聶 焱,呂吉元

適量飲酒對機體是有益的,而大量飲酒可損傷血管內(nèi)皮功能,引起血壓升高[1]。牛磺酸是維持機體自穩(wěn)態(tài)的重要細胞保護物質(zhì)。本實驗通過觀察吡那地爾(Pinacidil)和氨力農(nóng)(Am)分別對 10 μ mol/L去甲腎上腺素(NE)和 60 mmol/L氯化鉀(KCl)引起的各組大鼠主動脈收縮的影響,測定血壓,探討慢性飲酒對大鼠主動脈血管反應(yīng)性的影響及牛磺酸的干預(yù)作用。

1 材料與方法

1.1 藥品與試劑 牛磺酸由南京制藥廠提供(批號:980923);吡那地爾(Pinacidil)、氨力農(nóng)(Amrinone)均購自Sigma公司;NE由上海禾豐制藥有限公司生產(chǎn);50度北京二鍋頭酒由北京皇家京都酒業(yè)有限公司生產(chǎn);無水乙醇由天津市大茂化學(xué)試劑廠生產(chǎn)。

1.2 儀器 血管平滑肌浴管實驗系統(tǒng)、MS4000計算機生物信號采集系統(tǒng)、泰盟尾動脈清醒測壓儀。

1.3 動物模型的建立 健康雄性SD大鼠30只,體重490 g～570 g,由鄭州大學(xué)實驗動物中心提供,動物生產(chǎn)許可證號:SCXK(豫)2005-0001。隨機分為對照組、飲酒組、牛磺酸組,每組10只。正常組大鼠自由飲水;飲酒組自由飲用無水乙醇及白酒,無水乙醇以 2 g/(kg?d)～4 g/(kg?d)飲用2個月后,調(diào)整為10%(V/V)無水乙醇喂養(yǎng)1周,之后給予20%(V/V)的白酒喂養(yǎng)3個月;牛磺酸組大鼠在同飲酒組喂養(yǎng)酒精的基礎(chǔ)上,再在其飲用水中加入牛磺酸2%(W/V)。

1.4 大鼠離體主動脈環(huán)標本的制備 將大鼠直接斷頭處死,迅速開胸取主動脈,置于4℃的HEPES液中,去除血管周圍脂肪及結(jié)締組織,剪成長度約4 mm的血管環(huán),血管環(huán)用兩根微型不銹鋼掛鉤貫穿血管管腔,水平懸掛在10 mL浴管內(nèi),下方固定,上方以一細鋼絲連于張力換能器,靜息張力調(diào)為2 g,通過MS4000計算機生物信號采集分析系統(tǒng)記錄血管環(huán)張力變化。浴液為 HEPES液,浴槽中通以 100%氧,37℃平衡 1 h,每 20 min換液1次。以60 mmol/L KCl收縮動脈環(huán)3次,直至收縮穩(wěn)定。

1.5 大鼠主動脈舒張作用及血壓的測定 取大鼠主動脈環(huán),加入NE(10 μ mol/L)或 KCl(60 mmol/L)預(yù)收縮,待血管環(huán)達到穩(wěn)定的最大收縮平臺后,向浴槽內(nèi)累積加入Pinacidil或Amrinone使浴槽中的終濃度依次遞增為10-8mol/L、10-7mol/L、10-6mol/L 、10-5mol/L、10-4mol/L(Amrinone),分別建立其累積對數(shù)濃度-反應(yīng)曲線。分別以 10 μ mol/L NE及 60 mmol/L KCl引起的主動脈環(huán)最大收縮幅度為100%,以其張力減少的百分比表示。實驗?zāi)┎捎锰┟宋矂用}清醒測壓儀測定各組大鼠SBP及DBP。

1.6 統(tǒng)計學(xué)處理 采用SPSS 11.5統(tǒng)計軟件進行處理,數(shù)據(jù)以均數(shù)±標準差(±s)表示,組間比較用方差分析,兩兩比較用LSD-t檢驗。

2 結(jié) 果

2.1 Pinacidil對NE和KCl引起的主動脈環(huán)預(yù)收縮的影響10-6mol/L的Pinacidil對NE預(yù)收縮的牛磺酸組大鼠主動脈舒張率為(82.66±7.35)%,與飲酒組(67.21±8.89)%相比升高(P＜0.05);10-8mol/L、10-7mol/L對 KCl預(yù)收縮的牛磺酸組大鼠主動脈的舒張率分別為(12.37±6.46)%和(22.77±9.04)%,與飲酒組(7.15±3.44)%和(14.47±10.24)%比較均升高(P＜0.05)。

2.2 Amrinone對NE和KCl引起的主動脈環(huán)預(yù)收縮的影響10-8mol/L、10-7mol/L及10-6mol/L的 Amrinone對NE預(yù)收縮的牛磺酸組大鼠主動脈的舒張率分別為(28.20±8.83)%、(39.31±8.70)%和(43.91±10.09)%,與飲酒組(10.97±5.53)%、(20.39±8.14)%和(28.99±10.89)%比較均升高(P＜0.05)。

2.3 大鼠尾動脈血壓 和對照組比較,飲酒組大鼠的SBP和DBP均升高(P＜0.05);和飲酒組比較,牛磺酸組大鼠的SBP和DBP均降低(P＜0.05)。詳見表 1。

表1 3組大鼠收縮壓及舒張壓的變化(±s)mmHg

表1 3組大鼠收縮壓及舒張壓的變化(±s)mmHg

組別 n 收縮壓 舒張壓對照組 10 100±7 74±6飲酒組 10 153±71) 97±61)牛磺酸組 10 105±82) 80±52)與對照組比較,1)P＜0.05;與飲酒組比較,2)P＜0.05

3 討 論

適量飲酒可調(diào)節(jié)血脂代謝,改善炎癥前狀態(tài)和高血壓狀態(tài)等代謝紊亂,減少心血管病的發(fā)病率,而長期大量飲酒可使其發(fā)病率增加[2]。目前,對于乙醇引起血壓升高的具體機制尚不清楚,可能與以下機制有關(guān):激活交感神經(jīng)系統(tǒng)及腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng),導(dǎo)致血壓升高;損傷血管內(nèi)皮功能,抑制血管舒張因子如NO的合成;通過影響膜電解質(zhì)轉(zhuǎn)運,使血管平滑肌細胞內(nèi)鈣離子或其他電解質(zhì)濃度增加;胰島素抵抗[3-5]。本研究結(jié)果顯示,和對照組比較,飲酒組大鼠收縮壓及舒張壓均升高,進一步證實了以往的研究。血管對收縮劑的反應(yīng)性增強或血管舒張功能的損傷可導(dǎo)致和慢性飲酒相關(guān)的心血管并發(fā)癥發(fā)生[6,7]。本實驗結(jié)果顯示,慢性飲酒大鼠主動脈對舒血管物質(zhì)Pinacidil和Amrinone的血管舒張反應(yīng)變化不明顯。這可能與不同濃度及不同的舒張物質(zhì)、飲酒時間、酒精的攝入量、實驗動物種屬及動脈的處理等有關(guān),具體原因有待進一步探討。

牛磺酸是一種含硫β-氨基酸,具有廣泛的生物學(xué)作用,可修復(fù)血管內(nèi)皮、抗脂質(zhì)過氧化損傷、抗心肌纖維化、減輕細胞鈣超載、抑制血管平滑肌細胞增殖等。Fujita等[8]臨床研究發(fā)現(xiàn),原發(fā)性高血壓患者血液及尿中的牛磺酸濃度明顯降低,而補充牛磺酸后可降低升高的血壓,同時血液及尿中的牛磺酸含量也增加。動物實驗研究表明,牛磺酸對乙醇和果糖等誘發(fā)的高血壓動物模型及自發(fā)性高血壓大鼠均有明顯的降壓作用。本實驗結(jié)果也證實,和飲酒組比較,牛磺酸組大鼠的收縮壓及舒張壓均降低,說明在飲酒基礎(chǔ)上,給予牛磺酸干預(yù)可降低大鼠因飲酒而升高的血壓,進一步證實了以往的研究。

Abebe等[9]通過給予大鼠β-丙氨酸(牛磺酸轉(zhuǎn)運體抑制劑),從而造成體內(nèi)牛磺酸缺乏,離體血管實驗發(fā)現(xiàn),和對照組比較,牛磺酸缺乏的大鼠血管平滑肌的收縮反應(yīng)增強,而舒張反應(yīng)減弱,其原因是缺乏牛磺酸引起血管內(nèi)皮功能障礙及對血管平滑肌造成的病理性損傷。本研究結(jié)果顯示,在飲酒基礎(chǔ)上,同時給予牛磺酸干預(yù)的大鼠,其主動脈對舒血管物質(zhì)Pinacidil和Amrinone的血管舒張作用增強,具體機制有待進一步探討。

慢性飲酒大鼠主動脈對舒血管物質(zhì)Pinacidil和Amrinone的血管舒張反應(yīng)變化不明顯,但可導(dǎo)致大鼠血壓增高;牛磺酸可增強慢性飲酒大鼠主動脈對舒血管物質(zhì)Pinacidil和Amrinone的血管舒張作用,舒張血管,降低升高的血壓。

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[9]Abebe W,Mozaffari MS.Taurine depletion alters vascular reactivity inrats[J].Can J Phy siol Pharmacol,2003,81(9):903-909.