阿托伐他汀對自發性高血壓大鼠腸系膜動脈內皮功能障礙的改善作用研究

彭麗蓉，楊軍錄（1.西安市中心醫院藥劑科，西安市 710003；.陜西寶雞市中心醫院心內科，寶雞市71000）

近年來高血壓發病率持續上升，嚴重危害人們身心健康[1，2]。內皮功能障礙是高血壓的普遍特征之一。Miyagawa等[3]的研究發現高血壓的內皮功能障礙不僅與血管舒張反應降低有關，而且與收縮反應增強有關。內皮通過釋放舒血管物質，同時也釋放收縮血管物質來調節血管緊張度。當內皮介導的舒張反應減弱、收縮反應增強時，二者失衡造成內皮功能障礙[4，5]。阿托伐他汀作為一種3-羥基-3-甲基戊二酰輔酶A（HMG-CoA）還原酶選擇性抑制劑，是世界范圍內最常用的心血管藥物。然而，到目前為止，阿托伐他汀對血管內皮功能效應的研究還相對較少。因為在心血管疾病中，損傷的內皮功能可能會加劇外周阻力的升高，因此內皮功能的恢復或改善是非常重要的。本實驗研究了阿托伐他汀對自發性高血壓大鼠（SHRs）腸系膜動脈內皮功能障礙的改善作用，并探討了其相關的機制。

1 儀器與材料

1.1 儀器

BL-420F生物機能實驗系統（成都泰盟科技有限公司）；JH-280425張力傳感器（中國北京航天醫學工程研究所）。

1.2 試藥

阿托伐他汀片（美國輝瑞制藥有限公司，批號：J20070061，規格：每片20 mg）；乙酰膽堿（Ach，純度：≥99%）、苯腎上腺素（PE，純度：≥99%）、N-硝基-L-精氨酸甲酯（L-NAME，純度：≥99%）均購自美國Sigma公司；抗壞血酸注射液（西安高科陜西金方藥業公司，批號：H61021333，規格：0.5 g∶5 mL）；其他試劑均為分析純。

1.3 動物

SHRs，♂，8周齡，體重（202±2）g，北京維通利華實驗動物技術有限公司提供，合格證號：SCXK（京）2007-0001；京都種維斯特大鼠（WKYs），♂，8周齡，體重（204±3）g，上海斯萊克實驗動物技術有限公司提供，合格證號：SCXK（滬）2007-

0005。

2 方法

2.1 分組與給藥

取WKYs為對照組（生理鹽水1 mL），另取SHRs分為模型組（生理鹽水1 mL）和阿托伐他汀組（取樣品磨粉后用生理鹽水1 mL 制成懸液，10 mg·kg－1·d－1[6]），每組8只，每日上午8∶00－10∶00灌胃給予相應藥物，連續8周。實驗動物生活在標準的實驗室環境下，每天自由飲水和攝食，持續飼養8周，實驗期間觀察各組大鼠外觀、體重、死亡率等一般情況。

2.2 腸系膜動脈環的制備

末次給藥后，脫臼處死大鼠并快速取出腸系膜動脈，立即放入通有95%O2和5%CO2混合氣體的4℃K-H液（成分/mmol·L－1：NaCl 119.0、KCl 4.7、CaCl22.5、KH2PO41.2、MgSO41.2、NaHCO325.0和葡萄糖10.0）中，迅速剔除血管外壁表面脂肪及部分結締組織，剪成長約3 mm的動脈環。操作過程注意不傷及內皮，并保證同一組內的動脈環來自不同大鼠。將動脈環固定于2個L型金屬針上，其中一端連接張力傳感器，另一端連微調裝置（調節負荷張力）。最后將動脈環置于盛有K-H液的浴槽內。實驗開始前，調節動脈環靜息負荷為0.5 N，每隔15 min換K-H液1次，平衡90 min。以高鉀K-H液（成分/mmol·L－1：NaCl 63.0、KCl 60.0、CaCl22.5、KH2PO41.2、Mg-SO41.2、NaHCO325.0和葡萄糖10.0）檢驗動脈環的收縮性，當2次收縮幅度相差＜10%時，該動脈環即可用于實驗。實驗過程中K-H液保持37℃恒溫，持續通入含95%O2和5%CO2的混合氣體，pH保持在7.4左右。

2.3 腸系膜動脈環舒張/收縮反應時張力檢測

2.3.1 血管收縮劑KCl和PE對各組動脈環的作用。以濃度累積法先后分別向浴槽K-H液中加入KCl（累積濃度依次為：5、10、20、40、60、80、100 mmol·L－1）和PE（累積濃度依次為：1×10－8、3×10－8、1×10－7、3×10－7、1×10－6、3×10－6、1×10－5、3×10－5、1×10－4mol·L－1），記錄在不同濃度的KCl和PE下，動脈環達最大收縮反應時的張力。

2.3.2 血管舒張劑Ach對各組動脈環的作用。加入PE（1×10－6mol·L－1）引起動脈環預收縮后，以濃度累積法向浴槽K-H液中加入Ach（累積濃度依次為：1×10－9、3×10－9、1×10－8、3×10－8、1×10－7、3×10－7、1×10－6、3×10－6、1×10－5、3×10－5mol·L－1），記錄在不同濃度的Ach下，動脈環達最大舒張反應時的張力。

2.3.3 ROS清除劑抗壞血酸對內皮依賴的舒張反應的影響。抗壞血酸（100 μmol·L－1）預先孵育動脈環30 min后，其余步驟同“2.3.2”項下操作，并與生理鹽水孵育后反應進行比較。

2.3.4 一氧化氮合酶（NOS）拮抗藥L-NAME對內皮依賴的舒張反應的影響。L-NAME（100 μmol·L－1）預先孵育動脈環30 min后，其余步驟同“2.3.2”項下操作，并與生理鹽水孵育后反應進行比較。

腸系膜動脈環收縮反應以動脈環收縮時張力占KCl（60 mmol·L－1）預收縮所致最大收縮張力的百分比表示，舒張反應以動脈環舒張時張力占PE（1×10－6mol·L－1）預收縮所致最大收縮張力的百分比表示，并計算累積劑量反應曲線的最大效應（Emax值）。

2.4 統計與分析

實驗數據以均數±標準差表示，n代表樣本例數。采用SPSS13.0進行統計分析，組間差異應用單因素方差分析，顯著性差異進一步應用Student-Newman-Kuels檢驗比較，以P＜0.05表示差異具有統計學意義。

3 結果

3.1 大鼠一般情況

實驗期間，各組大鼠活動正常，皮毛整潔，體重增長穩定，無死亡情況。飼養8周后，3組大鼠體重之間沒有顯著性差異（對照組：（271±5）g，模型組：（264±4）g，阿托伐他汀組：（269±5）g）。

3.2 KCl和PE對動脈環的影響

與對照組比較，模型組動脈環對KCl引起的最大收縮反應明顯增強（P＜0.01）。與模型組比較，阿托伐他汀組動脈環對KCl和PE引起的最大收縮反應明顯減弱（P＜0.01）。各組大鼠動脈環對KCl和PE引起的收縮反應的累積劑量反應曲線見圖1。

圖1 各組大鼠動脈環對KCl和PE引起的收縮反應的累積劑量反應曲線（n＝8）Fig 1 Concentration-response curves to KCl and PE in the mesenteric arteries rings obtained from rat（sn＝8）

3.3 Ach對動脈環的影響

與對照組比較，模型組動脈環對Ach引起的舒張反應明顯減弱（P＜0.01）。與模型組比較，阿托伐他汀組動脈環對Ach引起的舒張反應明顯增強（P＜0.05）。各組大鼠動脈環對Ach引起的舒張反應的累積劑量反應曲線見圖2。

圖2 各組大鼠動脈環對Ach引起的舒張反應的累積劑量反應曲線（n＝8）Fig 2 Concentration-response curves of Ach-induced relaxation in the mesenteric arteries rings obtained from rat（sn＝8）

3.4 抗壞血酸對內皮依賴的舒張反應的影響

與加入生理鹽水比較，抗壞血酸不能改變對照組Ach引起的舒張反應，但能改善模型組Ach引起的舒張反應（P＜0.05）。阿托伐他汀組中，抗壞血酸對SHRs動脈環Ach引起的舒張反應沒有顯著性變化。抗壞血酸對各組動脈環Ach引起的舒張反應的影響見圖3。

圖3 抗壞血酸對各組動脈環Ach引起的舒張反應的影響（n＝8）Fig 3 Effect of ascorbic acid on relaxation responses to Ach in mesenteric arteries rings obtained from rat（sn＝8）

3.5 L-NAME對內皮依賴的舒張反應的影響

與加入生理鹽水比較，L-NAME可以明顯抑制對照組腸系膜動脈對Ach的舒張反應（P＜0.01），而對模型組Ach的舒張反應沒有影響。阿托伐他汀組中，L-NAME對SHRs動脈環Ach引起的舒張反應的抑制作用得到恢復（P＜0.01），具體見圖4。

圖4 L-NAME對各組動脈環Ach引起的舒張反應的影響（n＝8）Fig 4 Effect of L-NAME on Ach-induced relaxation responses in mesenteric arteries rings obtained from rat（sn＝8）

4 討論

本研究結果表明，阿托伐他汀可改善自發性高血壓大鼠腸系膜動脈的內皮功能障礙。模型組腸系膜動脈對血管收縮劑的反應性提高，對舒張劑的反應性下降，表明其可能存在內皮功能障礙。阿托伐他汀治療后，改善了內皮功能。內皮功能障礙在高血壓治療中被當作重要靶點[7，8]，本實驗發現了降血脂藥阿托伐他汀在對抗內皮功能障礙上的積極效應。

ROS的過度產生，會導致NO的生物利用度降低，是內皮功能障礙的標志，同時也代表了不同心血管疾病的共同特征。在血管中過度產生的ROS會通過還原型輔酶Ⅱ（NADPH）氧化酶清除NO，因此ROS的產生和NO之間的微妙的平衡關系決定了NO介導的血管舒張的可能性。抗壞血酸具有非常有效的抗氧化性，是ROS的有效清除劑，可以改善高血壓引起的內皮功能障礙。抗壞血酸對Ach引起的舒張反應的影響可以反映出血管的氧化應激水平。本研究結果表明，抗壞血酸使模型組血管Ach引起的舒張反應增強，證實了自發性高血壓大鼠內皮受損與ROS過量產生有關。但抗壞血酸不能改善阿托伐他汀組Ach引起的舒張反應，表明阿托伐他汀可以降低ROS的產生。L-NAME作為NOS抑制劑，可以抑制對照組Ach引起的舒張反應，但對模型組Ach引起的舒張反應沒有改變，表明自發性高血壓大鼠中NO的生物利用度較低。L-NAME同時也可以抑制阿托伐他汀組Ach引起的舒張反應，表明阿托伐他汀可以增加NO的生物利用度。本實驗的研究結果表明，阿托伐他汀可能通過減少氧化應激和/或增加NO的生物利用度來改善自發性高血壓大鼠內皮功能障礙，提示改善內皮功能障礙在抗高血壓治療中發揮了非常重要的作用。

本實驗是阿托伐他汀對血管內皮的保護作用的初步探討，接下來將增加高、中、低劑量組進行更為明確且深入的研究。從目前初步的研究來看，阿托伐他汀不僅可以控制血脂，同時還可以調節血管收縮/舒張反應，其研發為心血管疾病的治療提供了有益的效應及希冀。

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