低氯對雄性自發性高血壓大鼠腸系膜動脈血管反應性改變的影響

王穎，陳然，張玉青，余立群，金芃芃，郭益民

（溫州醫學院，浙江 溫州 325035，1.生理學教研室；2.機能實驗中心）

在原發性高血壓的發展過程中，血管損傷主要是血管內皮損傷和血管平滑肌形態和功能的改變，雖然其發病機制尚不完全清楚，但其中離子通道機制頗受人重視。學者們在以往的研究中更關注鈉、鉀、鈣等陽離子的變化，而氯離子作為人體內含量高的陰離子，其通道并未引起足夠重視[1-2]。本研究主要觀察在常氯和低氯狀態下，雄性自發性高血壓大鼠（spontaneously hypertensive rats，SHR）腸系膜動脈對苯腎上腺素（penylephrine，PE）、咖啡因（caffeine，Caf）和高鉀等縮血管物質反應的影響，探討低氯狀態下雄性SHR的腸系膜動脈收縮功能的改變。

1 材料和方法

1.1 材料

1.1.1 主要試劑：戊巴比妥鈉（pentobabital）、PE、Caf、乙酰膽堿（acetylcholine，ACh）購自Sigma公司。

1.1.2 實驗動物：SPF級、11～12周齡的雄性Wistar大鼠10只、SHR 12只，由北京維通利華實驗技術有限公司提供[SCXK(京)2002-0003]。

1.2 方法

1.2.1 實驗動物的分組：將11～12周齡的雄性大鼠分組，分為Wistar大鼠組（簡稱MW組）和SHR組（簡稱MS組）。

1.2.2 動脈血壓檢測：大鼠稱重后，用1%戊巴比妥鈉（30～40 mg/kg）進行腹腔麻醉，通過Powerlab系統（埃德公司，澳大利亞）連接壓力檢測系統記錄其頸總動脈血壓。

1.2.3 離體腸系膜動脈環實驗：動物斷頭處死，根據文獻[3]方法制備腸系膜動脈環，將其固定于裝滿生理鹽溶液（physiological saline solution，PSS）的DMT浴槽（the Multy Wire Myograph System 610M，丹麥），溶液通以95% O2、5% CO2的混合氣體，溫度維持在37 ℃。血管環在PSS溶液中平衡30 min后進行標準化[3]（給予動脈環靜息負荷2毫牛，即使血管環處于相當于給予100 mmHg的跨壁壓狀態）。用PE（3×10-6mol/L）激發動脈環收縮，收縮達到最大或平穩后，用ACh（10-5mol/L）舒張。在標準化中，以KPSS（potassium physiological saline solution）溶液檢驗動脈環收縮性，兩次收縮幅度相差小于＜10%，內皮檢測中舒張率大于80%即可認為內皮完整，可用于實驗。然后，分別觀察在PSS溶液（128.6 mmol/L Cl-）與低氯溶液（9.7 mmol/L Cl-）中，PE、高鉀溶液和Caf引起的血管環最大張力的變化。低氯溶液是用NaNO3等摩爾數替換PSS溶液中NaCl配置而成。

1.3 統計學處理方法 根據Powerlab系統記錄到的血壓曲線，統計收縮壓（SP）、舒張壓（DP）、平均動脈壓（MAP）等指標，PE、高鉀溶液均用累計加藥法并繪制劑量-效應曲線。血管收縮幅度以PE、高鉀溶液和Caf占同一標本KPSS最大收縮張力的百分比表示。采用SPSS 13.0統計軟件，所有數據用±s表示。兩組間比較運用t檢驗；多組間比較采用單因素方差分析（one-way ANOVA）。

2 結果

2.1 各組大鼠的血壓 MS組的MAP、SP、DP高于MW組，差異有統計學意義（P<0.01）（見表1）。

表1 各組大鼠MAP、SP和DP的變化（±s，n=10，kPa）

與MW組比：**P<0.01

組別MW組MS組MAP 17.60±0.71 24.52±1.33**SP 20.87±1.07 29.63±1.81**DP 15.96±0.95 21.96±1.15**

2.2 大鼠離體腸系膜動脈環對縮血管物質的反應性

2.2.1 腸系膜動脈環對PE的收縮反應：在PSS溶液（128.6 mmol/L Cl-）中的離體血管環對PE的收縮反應均呈明顯的濃度依賴性變化。MS組產生的收縮幅度比MW組明顯增高；PE濃度為3×10-7～10-5mol/L時，MS組與MW組的血管張力差異有統計學意義（P<0.05）；MS組最大張力明顯大于MW組，為100.85%±2.43% vs 87.50%±3.71%（P<0.05）（見圖1、表2）。

圖1 各組大鼠離體腸系膜動脈環對PE的劑量-反應曲線（n=6）

2.2.2 腸系膜動脈環對高鉀溶液的收縮反應：在PSS溶液（128.6 mmol/L Cl-）中的離體血管環對高鉀溶液[（10～120）mmol/L]的收縮反應呈現明顯的濃度依賴性變化。MS組劑量-反應曲線較MW組明顯左上移位，隨各濃度變化其MS組與MW組的血管張力差異有統計學意義（P<0.05）；MS組最大收縮幅度明顯大于MW組，為71.45%±5.67% vs 62.39%± 4.88%（P<0.05）（見圖2、表2）。

圖2 各組大鼠離體腸系膜動脈環對不同濃度高鉀溶液的劑量-反應曲線（n=6）

2.2.3 腸系膜動脈環對Caf的收縮反應：在10 mmol/L Caf的作用下，在PSS溶液（128.6 mmol/L Cl-）中的血管先后產生一次短暫而快速的收縮和舒張。MS組收縮幅度顯著大于MW組，為31.40%±3.94%vs 22.29%±1.87%（P<0.05）（見表2）。

表2 各組大鼠離體腸系膜動脈環在常氯與低氯溶液中對PE（10-5 mol/L）、Caf和120 mmol/L KCl溶液的最大收縮反應（±s，n=6）

表2 各組大鼠離體腸系膜動脈環在常氯與低氯溶液中對PE（10-5 mol/L）、Caf和120 mmol/L KCl溶液的最大收縮反應（±s，n=6）

與MW組比：*P<0.05；與MS組比：△P<0.05；與MWLow-Cl-組比：#P<0.05

組別MW組MW Low-Cl-組MS組MS Low-Cl-組Max Contraction/KPSS-induced vasoconstriction(%)10-5 mol/L PE 87.50±3.71 96.03±7.12*100.85±2.43*104.40±7.87△#10 mmol/L Caf 22.29±1.87 29.76±2.36*31.40±3.94*40.85±4.00△#120 mmol/L KCl 62.39±4.88 78.45±7.84*71.45±5.67*88.12±5.35△#

其中MW組、MS組是指雄性Wistar大鼠和雄性SHR的腸系膜動脈環在PSS溶液（128.6 mmol/L Cl-）中的最大張力變化；MW Low-Cl-組、MS Low-Cl-組分別是指雄性Wistar大鼠和雄性SHR的腸系膜動脈環在低氯溶液（9.7 mmol/L Cl-）中的最大張力變化。

2.2.4 腸系膜血管環在不同氯濃度狀態下對縮血管物質的收縮反應：分別觀察在PSS溶液（128.6 mmol/L Cl-）與低氯溶液（9.7 mmol/L Cl-）中，腸系膜動脈環對10-5mol/L PE、10 mmol/L Caf、高鉀溶液（120 mmol/L KCl溶液）引起最大收縮張力變化（見表2）。

3 討論

SHR血壓升高的機制尚不清楚，可能與離子通道有關[1]。高血壓大鼠的血管平滑肌對縮血管物質的反應增強，但其機制尚不完全清楚，更多的報道來自各種縮血管物質對胸、腹主動脈的影響，由于阻力血管主要是指內臟器官小血管與骨骼肌血管[2]，因此選擇以腸系膜動脈為研究對象更接近于阻力血管對血壓的調節，符合高血壓發病與總外周阻力增高這一因素的相關性。

各種高血壓模型結果均顯示高血壓大鼠血管張力顯著增高與血管反應性改變有關，這種血管張力增高表現在全身大、小動脈上，因此探討小動脈血管反應改變機制的意義尤為突出。本研究結果提示，與MS組相比，MS組腸系膜動脈對縮血管物質的反應明顯增強，這與我們前期在腎血管性高血壓大鼠胸主動脈環上得到的結果相一致[4-6]，但本研究在小血管上得到的結果更有意義。從實驗結果來看，在以往實驗中多采用營養液灌流腸系膜血管床，觀察灌注壓變化對血管張力與直徑的影響，如王貞等[7]通過腸系膜灌注壓變化觀察7～8周齡的SHR腸系膜血管床對NE的收縮反應變化。本實驗采用固定血管段直接檢測血管收縮張力變化[8]，直觀提示小血管張力在全身血壓增高中的作用。

我們在本研究中觀察到不同縮血管物質均可引起高血壓組血管張力明顯增加。導致血管平滑肌收縮增強的關鍵因素Ca2+既可以來源于細胞外鈣內流，也可以來自細胞內鈣庫的鈣釋放[9-10]，有學者發現高血壓患者對PE反應增強與α受體上調有關[11]，在高血壓狀態下，SHR的血管平滑肌 L-型鈣通道上調，血管存在“鈣超載”現象[12]。因此，我們認為SHR腸系膜動脈血管反應性增強，在常壓大鼠與高血壓大鼠之間表現出的明顯差異可能與[Ca2+]i有關。

自發性高血壓的發病機制中，學者們在以往的研究中更關注鈉、鉀、鈣等陽離子通道的變化，而氯離子作為人體含量高的陰離子，其通道未引起足夠重視。王貞等[7]證實，通過灌注壓改變顯示，7～8周齡的SHR腸系膜血管床對NE的收縮反應比Wistar大鼠強，降低細胞外Cl-濃度，可顯著增加NE引起的SHR大鼠腸系膜動脈收縮反應。本研究證實，細胞外的低氯狀態可使PE、Caf和高鉀溶液的縮血管反應顯著增強，我們推測，PE、Caf和高鉀溶液通過不同途徑提高胞質中的Ca2+濃度，后者激活鈣激活氯通道[13-14]，在細胞外低氯狀態的狀況下，有更多的Cl-外流，導致細胞膜去極化，激活L-型鈣通道，Ca2+內流增加，引起血管平滑肌收縮的加強，當然，這有待于今后的進一步實驗予以證實。

總之，本研究證實，高血壓大鼠的腸系膜動脈在低氯溶液中對縮血管物質的收縮反應明顯增強，氯離子可能參與高血壓大鼠血管反應性的改變。

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