飲酒對(duì)大鼠離體主動(dòng)脈的影響1）

趙良淵，趙子瑞，侯曉敏，秦小江

長(zhǎng)期以來(lái)，人們一直將飲酒和高血壓、冠心病（CHD）等心腦血管疾病聯(lián)系在一起，認(rèn)為飲酒是影響心腦血管功能的一個(gè)重要因素。而一些報(bào)道稱，適量的酒精能夠保護(hù)心血管，適量飲酒可使CHD的危險(xiǎn)性下降［1］，可使高血壓病患者的心肌梗死率降低［2］，可以降低心血管疾病的死亡率［3］。但是如果長(zhǎng)期大量飲酒，是否會(huì)對(duì)心腦血管造成損傷，研究表明，酒精攝入量≥30g／d是高血壓的獨(dú)立危險(xiǎn)因子［4］。本實(shí)驗(yàn)從大鼠主動(dòng)脈對(duì)舒張藥物的反應(yīng)，來(lái)探討長(zhǎng)期大量飲酒對(duì)血管舒張功能的影響。

1 材料與方法

1.1 藥品與試劑 乙酰膽堿（Ach）、吡那地爾（Pina）、苯腎上腺素（PE）均購(gòu)自美國(guó)Sigma公司。其余試劑均為國(guó)產(chǎn)分析純。

1.2 動(dòng)物與分組 雄性SD大鼠，體重170g～200g，由山西醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供，隨機(jī)分為空白組和飲酒組，每組20只。

1.3 模型制造方法 空白組大鼠自由飲水，攝食；飲酒組大鼠給予20度的乙醇，讓大鼠自由飲用，攝食，造模20周。

1.4 儀器 Powerlab生物信號(hào)采集分析系統(tǒng)和張力換能器為澳大利亞埃德儀器國(guó)際貿(mào)易有限公司產(chǎn)品。HSS-1B數(shù)字式超級(jí)恒溫水浴泵為成都儀器廠產(chǎn)品。血管平滑肌浴管實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)為自制。解剖顯微鏡為江南儀器公司產(chǎn)品。

1.5 實(shí)驗(yàn)方法

1.5.1 大鼠主動(dòng)脈環(huán)的制備與基本實(shí)驗(yàn)程序 將大鼠擊暈后，立即開(kāi)胸取出主動(dòng)脈，置于4℃的PSS液中，PSS液具體成分為：NaCl 144mmol／L，KCl 5.8mmol／L，MgCl24.2mmol／L，CaCl22.5mmol／L，Glucose 11.1mmol／L，HEPES 5mmol／L。血管環(huán)的制備、張力的記錄及血管反應(yīng)性的檢測(cè)方法同文獻(xiàn)［5］。

1.5.2 大鼠主動(dòng)脈舒張作用的測(cè)定 制備大鼠主動(dòng)脈血管環(huán)，向浴槽內(nèi)加入PE（10-5mol／L）或 KCl（60mmol／L）預(yù)收縮，達(dá)到坪值后，再向浴槽內(nèi)累積加入Ach，使浴槽中Ach的終濃度依次遞增為10-8mol／L、10-7mol／L、10-6mol／L、10-5mol／L、10-4mol／L，或向浴槽內(nèi)累積加入Pina，使浴槽中Pina的終濃度依次遞增為10-9mol／L、10-8mol／L、10-7mol／L、10-6mol／L、10-5mol／L，分別以10-5mol／L PE 和60mmol／L KCl引起的最大穩(wěn)定收縮張力為100%，然后分別計(jì)算出各濃度藥物所致舒張的百分比，最后做出藥物的濃度-舒張效應(yīng)曲線。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示。應(yīng)用SPSS17.0作統(tǒng)計(jì)分析，兩樣本t檢驗(yàn)進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)。采用Sigmaplot10.0做出濃度-舒張效應(yīng)曲線。

2 結(jié) 果

2.1 Ach和Pina對(duì)PE預(yù)收縮離體主動(dòng)脈的舒張作用 Ach和Pina對(duì)PE引起的飲酒組和空白組大鼠主動(dòng)脈收縮均表現(xiàn)為濃度依賴性的舒張效應(yīng)。

2.1.1 Ach對(duì)PE預(yù)收縮的舒張效應(yīng) PE引起飲酒組和空白組大鼠主動(dòng)脈的最大收縮力分別為（2.77±0.37）mN、（2.97±0.04）mN，Ach對(duì)PE預(yù)收縮的飲酒組和空白組大鼠的最大舒張率分別為（42.10±1.41）%、（44.65±1.23）%。在PE（10-5mol／L）預(yù)收縮的主動(dòng)脈環(huán)上，用不同濃度的Ach（10-8mol／L～10-4mol／L）舒張，兩組大鼠各個(gè)濃度之間差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01）。詳見(jiàn)圖1。

圖1 Ach對(duì)PE預(yù)收縮的舒張效應(yīng)

2.1.2 Pina對(duì)PE預(yù)收縮的舒張效應(yīng) PE引起飲酒組和空白組大鼠主動(dòng)脈的最大收縮力分別為（1.40±0.13）mN、（1.26±0.02）mN，Pina對(duì)PE預(yù)收縮的和空白組大鼠的最大舒張率分別為（97.98±0.80）%、（97.37±1.82）%。與空白組相比，用PE（10-5mol／L）預(yù)收縮后再用Pina（10-9mol／L～10-5mol／L）舒張，當(dāng)Pina濃度為10-9mol／L～10-7mol／L時(shí)，與空白組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01），當(dāng)Pina濃度為10-6mol／L～10-5mol／L時(shí)，與空白組之間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。詳見(jiàn)圖2。

圖2 Pina對(duì)PE預(yù)收縮的舒張效應(yīng)

2.2 Ach和Pina對(duì)KCl預(yù)收縮離體主動(dòng)脈的舒張作用 Ach和Pina對(duì)KCl預(yù)收縮的飲酒組和空白組大鼠主動(dòng)脈均有濃度依賴性的舒張作用，但舒張程度有一定的差異性。

2.2.1 Ach對(duì)KCl預(yù)收縮的舒張效應(yīng) KCl引起飲酒組和空白組大鼠主動(dòng)脈的最大收縮力分別為（4.31±0.08）mN、（3.86±0.03）mN，Ach對(duì)KCl預(yù)收縮的和空白組大鼠的最大舒張率分別為（9.28±0.66）%、（18.21±1.26）%。用 KCl（60mmol／L）預(yù)收縮后再用 Ach（10-8mol／L～10-4mol／L）舒張，當(dāng) Ach濃度為10-8mol／L時(shí)，飲酒組和空白組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），當(dāng) Ach濃度為10-7mol／L～10-4mol／L時(shí)，飲酒組和空白組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01）。詳見(jiàn)圖3。

圖3 Ach對(duì)KCl預(yù)收縮的舒張效應(yīng)

2.2.2 Pina對(duì)KCl預(yù)收縮的舒張效應(yīng) KCl引起飲酒組和空白組大鼠主動(dòng)脈的最大收縮力分別為（3.06±0.07）mN、（3.13±0.06）mN，Pina對(duì)KCl預(yù)收縮的飲酒組和空白組大鼠的最大舒張率分別為（31.17±1.62）%、（35.91±1.30）%。用 KCl（60 mmol／L）預(yù)收縮后再用 Pina（10-9mol／L～10-5mol／L）舒張，當(dāng)Pina濃度為10-9mol／L時(shí)，飲酒組與空白組比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），當(dāng)Pina濃度為10-7mol／L時(shí)，飲酒組與空白組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），當(dāng)Pina濃度為10-8mol／L、10-6mol／L、10-5mol／L時(shí)，飲酒組與空白組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01）。詳見(jiàn)圖4。

圖4 Pina對(duì)KCl預(yù)收縮的舒張效應(yīng)

3 討 論

大量研究已經(jīng)表明，輕中度飲酒可以提高血漿中高密度脂蛋白水平和減少血栓的形成［6］，減少患心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)和降低死亡率。單純從主動(dòng)脈舒張功能來(lái)研究長(zhǎng)期大量飲酒對(duì)心血管系統(tǒng)造成的損害及程度，報(bào)道多樣，可能與實(shí)驗(yàn)條件，造模情況等多方面因素有關(guān)。

乙酰膽堿可引起肺動(dòng)脈和冠狀動(dòng)脈等多種血管舒張，其機(jī)制主要是由于激動(dòng)血管內(nèi)皮細(xì)胞M膽堿受體亞型，導(dǎo)致內(nèi)皮依賴性舒張因子（EDRF）即一氧化氮（nitric oxide，NO）釋放，當(dāng)NO從內(nèi)皮分泌出來(lái)后彌散至平滑肌，作用于可溶性鳥苷酸環(huán)化酶（GC2S），引起環(huán)磷鳥苷酸（cGMP）的升高，后者主要通cGMP依賴性蛋白激酶（cGKs）使許多鈣依賴性的細(xì)胞內(nèi)傳導(dǎo)信號(hào)蛋白磷酸化，使細(xì)胞內(nèi)鈣減少?gòu)亩种柒}介導(dǎo)的肌球蛋白輕鏈磷酸化而使血管舒張［7］。如果血管內(nèi)皮受損，則Ach的上述作用將不復(fù)存在。

空白組Ach引起的舒張效果強(qiáng)于飲酒組，提示長(zhǎng)期飲酒可能對(duì)血管內(nèi)皮造成了一定程度的損傷。Ach為內(nèi)皮依賴性的血管舒張劑，血管的內(nèi)皮細(xì)胞通過(guò)釋放NO、前列環(huán)素（PGI2）等血管舒張物質(zhì)調(diào)節(jié)血管平滑肌的張力［8］。

吡那地爾為ATP敏感性鉀通道開(kāi)放劑，它可使平滑肌細(xì)胞的鉀通道開(kāi)放，導(dǎo)致鉀外流和靜止膜電位負(fù)向轉(zhuǎn)移，使靜息時(shí)的細(xì)胞超極化，最終的效應(yīng)是細(xì)胞內(nèi)Ca2+減少和平滑肌松弛，血管擴(kuò)張。目前研究發(fā)現(xiàn)血管平滑肌細(xì)胞上存在四種K+通道，分別為Ca2+激活的 K+通道（KCa），ATP敏感的 K+通道（KATP），電位門控 K+通道（KV）和內(nèi)向整流 K+通道（KIR）。ATP敏感性鉀通道的開(kāi)放與細(xì)胞能量代謝水平密切相關(guān)，另外此通道對(duì)內(nèi)源性的舒張劑也很敏感。該通道在正常情況下活性很低，只有當(dāng)缺氧、缺血等代謝異常，ATP水平異常時(shí)才開(kāi)放［9］。K+通道對(duì)血管緊張度的維持和血管功能的調(diào)節(jié)有重要的意義，它參與維持血管平滑肌細(xì)胞的膜電位，亦是眾多血管活性物質(zhì)的作用靶點(diǎn)，在PAH和HPV的發(fā)病機(jī)制中起重要作用［10］。

吡那地爾可以開(kāi)放鉀通道，進(jìn)而引起血管舒張，K+通道具有調(diào)節(jié)血管平滑肌細(xì)胞膜電位的功能，是維持血管張力的重要因素。空白組Pina引起的舒張效應(yīng)強(qiáng)于飲酒組，實(shí)驗(yàn)結(jié)果提示，與空白組相比，飲酒組大鼠主動(dòng)脈上的鉀通道可能變遲鈍了，或者可能是長(zhǎng)期飲酒使得飲酒組大鼠主動(dòng)脈的部分鉀通道失活了，但長(zhǎng)期飲酒會(huì)造成鉀通道的表達(dá)具體發(fā)生怎樣的變化，還有待下一步PCR等實(shí)驗(yàn)結(jié)果的證實(shí)。

［1］ Kloner RA，Rezkalla SH.To drink or not to drink？That is the question［J］.Circulation，2007，116（11）：1306-1317.

［2］ Bau PF，Bau CH，Rosito GA，et al.Alcohol consumption，cardiovascular health and endothelial function markers［J］.Alcohol，2007，41（7）：479-488.

［3］ O’Keefe JH，Bybee KA，Lavie CJ.Alcohol and cardiovascular health the razor-sharp double-edged sword［J］.J Am Coll Cardiol，2007，50（11）：1009-1014.

［4］ 李云霞，蔡久英.飲酒與心血管疾病［J］.心血管病學(xué)進(jìn)展，2008，29（3）：462-465.

［5］ Xue WX，Zhang MS，Li J，et al.Effects of taurine on aortic rings isolated from fructose-fed insulin resistance and normal rat aortic rings are different［J］.Cardiovasc Drug Ther，2008，22：461-468.

［6］ Lucas DL，Brown RA，Wassef M，et al.Alcohol and the cardiovascular system：Research challenges and opportunities［J］.Am Coll Cardiol，2005，45（12）：1916-1924.

［7］ Vaandrager AB，Jonge HR.Signalling by cGMP-dependent protein kinase［J］.Mol Cel Biochen，1996，157：23-30.

［8］ Rubio AR，Morales-Segura MA.Nitric oxide，an iceberg in cardio-vascular physiology：Far beyond vessel tone control［J］.Arch Med Res，2004，35（1）：1-11.

［9］ 姜雨鴿，汪海.血管平滑肌鉀通道及其調(diào)節(jié)因素［J］.中國(guó)藥理學(xué)通報(bào)，2002，18（5）：494-498.

［10］ Yuan Xiaojian.Molecular basis and function of voltage-gated K channels in pulmonary arterial smooth muscle cells［J］.Am J Physiol，1998，274（18）：L621-L635.