硝苯地平對氯化鉀、去甲腎上腺素及內皮素誘導離體大鼠血管收縮的影響

杜 珍，謝學淵，張 沂

硝苯地平(nifedipine)屬于電壓依賴性鈣通道拮抗劑類抗高血壓藥物。KCl、去甲腎上腺素(norepinephrine，NE)、內皮素(endothelins，ET-1)均可誘導血管收縮，也是制備離體高血壓模型的常用藥物，但其作用機制有所不同。KCl溶液可誘導細胞膜電位去極化，使細胞膜電壓依賴性鈣通道激活，引起細胞外鈣內流從而誘發血管收縮;NE可激動血管平滑肌上的α1受體，引起強大的血管收縮作用;ET-1是一種由21個氨基酸組成的多肽，是迄今為止作用最強和持續最久的縮血管物質，其作用機制尚不清楚。本研究觀察硝苯地平對KCl、NE、ET-1誘導離體大鼠胸主動脈血管收縮的影響，以對硝苯地平的作用機制進行深入的探討。

1 材料與方法

1.1 材料 (1)動物和藥劑:Wistar大鼠，體質量200～250 g，雄性，由中國醫學科學院提供，合格證號SCSK11-00-0006。硝苯地平為石家莊新華制藥廠生產，純度98%;NE由上海禾豐制藥有限公司生產;ET-1由美國Sigma公司生產;其余試劑均為分析純。(2)儀器:MedLab-U/4CS生物信號采集處理系統(南京美易科技有限公司);肌肉張力換能器(高碑店市新航機電設備有限公司);超級恒溫器(上海市實驗儀器廠)。(3)Krebs-Henseleit營養液(K-H液):組成如下:無水 CaCl22.52 mmol/L，KH2PO41.18 mmol/L，KCl 4.69 mmol/L，NaCl 118.07 mmol/L，NaHCO325.00 mmol/L，MgSO4·7H2O1.18 mmol/L，Glucose 10 mmol/L。pH 7.4。無鈣營養液組分中以EGTA 50 μmol/L取代CaCl2。

1.2 方法 大鼠離體胸主動脈環按文獻［1］方法制備。大鼠處死后迅速打開胸腔，取出胸主動脈，置于4℃ K-H液中，通以95%O2+5%CO2氣體，清洗血液，除去血管壁的脂肪與結締組織，剪成3～4 mm長的血管環。主動脈環通過換能器與生物信號采集處理系統相連，浴槽容積為10 ml，恒溫37℃，持續通入95%O2+5%CO2氣體，靜止張力1 g，每15 min換1次新鮮的營養液，平衡至少1 h且主動脈環穩定后進行實驗。分別加入 20 mmol/L KCl、10 μmol/L NE、1 mmol/L ET-1預收縮主動脈環，待達到最大幅度后，按累積法向浴槽內加入硝苯地平溶液，同時以等量溶劑作為陰性對照，觀察硝苯地平的擴血管作用。

1.3 統計學處理 以主動脈環最大收縮幅度為100%，計算硝苯地平的擴血管幅度。用graphpad prism 5軟件作圖并統計，計算硝苯地平擴血管作用的半數有效劑量EC50、EC50的95%可信區間、Hillslope值及曲線的r值。

2 結果

2.1 硝苯地平對KCl誘導離體大鼠主動脈環收縮的影響 麥氏浴槽內含鈣營養液KCl濃度為20 mmol/L時，血管迅速收縮，此條件下硝苯地平擴血管的 EC50值為 0.072 μmol/L，EC50的 95%可信區間0.051 ～ 0.101 μmol/L，Hillslope 值為 1.1，r值為0.9651。見圖1。在無鈣營養液中，硝苯地平無對抗KCl誘導離體大鼠主動脈環收縮的作用。

圖1 硝苯地平對KCl誘導離體大鼠主動脈環收縮的作用

2.2 硝苯地平對NE誘導離體大鼠主動脈環收縮的影響 大鼠離體主動脈環在含鈣營養液NE 10 μmol/L預收縮后加入不同濃度的硝苯地平，觀察硝苯地平的擴血管作用。結果顯示，硝苯地平擴血管的 EC50值為 5.34 μmol/L，EC50的 95% 可信區間 3.11 ～9.18 μmol/L，Hillslope值為 1.1，r值為0.9378(圖2)。在無鈣營養液中，硝苯地平(0.01 ～10 μmmol/L)無明顯對抗 NE 收縮血管的作用。

圖2 硝苯地平對NE誘導離體大鼠主動脈環收縮的作用

2.3 硝苯地平對ET-1誘導離體大鼠主動脈環收縮的影響 在含鈣的營養液中，硝苯地平0.01～10 μmol/L呈濃度依賴地對抗ET-1誘導的離體大鼠主動脈環收縮，其 EC50為 0.15 μmol/L，EC50的 95% 可信區間 0.12 ～ 0.19 μmol/L，Hillslope 值為 0.46，r值為0.9780。見圖3。在無鈣營養液中，高濃度硝苯地平(10 μmol/L)無對抗ET-1誘導的離體大鼠主動脈環收縮的作用。

圖3 硝苯地平對內皮素誘導離體大鼠主動脈環收縮的作用

3 討論

高鉀溶液可誘導細胞膜電位去極化，使細胞膜電壓依賴性鈣通道激活，引起胞外鈣內流從而誘發血管收縮。由于硝苯地平對電壓依賴性鈣通道具有強效高選擇性阻斷作用，所以具有明顯的抗KCl縮血管作用。同時由于NE的縮血管作用與促進細胞內鈣釋放和誘導細胞外鈣內流有關，因此在含鈣的營養液中，硝苯地平具有輕微的擴血管作用;而在無鈣營養液中，硝苯地平無明顯對抗NE收縮血管的作用。

同硝苯地平對KCl誘導離體大鼠主動脈環收縮的影響實驗結果相比，硝苯地平之所以具有強效的抗KCl縮血管作用，與其對電壓依賴性鈣通道具有強效高選擇性阻斷作用密不可分。

以往的實驗結果表明，在含鈣的營養液中，NE的縮血管效應既與其促進細胞內鈣釋放有關，也與其誘導細胞外鈣內流有關。因此，筆者進一步在無鈣營養液中觀察硝苯地平對NE縮血管效應的影響。結果顯示，在無鈣營養液中，NE 0.6 μmol/L迅速誘發血管收縮，此與促進細胞內鈣釋放有關。硝苯地平0.01～10 μmol/L無明顯對抗NE收縮血管的作用，表明硝苯地平無對抗細胞內鈣離子釋放誘發血管收縮的作用。

硝苯地平具有抑制鈣內流的作用，而對細胞內鈣釋放沒有明顯的影響。高劑量硝苯地平仍不能完全對抗ET-1誘導的離體主動脈收縮，可能與其對ET-1誘導的細胞內鈣動員沒有明顯的影響有關。

Liu 等［2］和 Nakajima 等［3］的研究結果表明，ET-1誘發血管平滑肌收縮的作用與NE相似，涉及細胞內鈣釋放和促進細胞外鈣離子內流兩種機制。當ET-1與其受體結合后，通過G蛋白，激活磷脂酶C，使4，5-二磷酸肌醇磷酯分解為三磷酸肌醇和二脂酰甘油。三磷酸肌醇作用于滑面內質網和肌漿網，使細胞內鈣庫中鈣離子釋放入胞漿，增加細胞內游離鈣濃度。二脂酰甘油可激活蛋白激酶C，促進細胞靶蛋白質的磷酸化，提高細胞反應性。此外，三磷酸肌醇在特異性酶作用下，可促進細胞膜上電壓依賴性鈣離子通道開放，使細胞外鈣離子內流，從而補充細胞內鈣離子貯庫并激發血管收縮。在無鈣離子介質中ET-1主要通過受體后的細胞內信息傳遞系統動員內鈣離子釋放，引起血管收縮，而在含鈣基質中，ET-1還可促進細胞外鈣離子內流，故其縮血管作用涉及促進外鈣內流和動員內鈣釋放兩種機制。所以，同NE相似，硝苯地平在在含鈣的營養液中能明顯的對抗ET-1的縮血管作用;而在無鈣營養液中沒有明顯的擴血管作用。以上結果提示，電壓依賴性鈣通道拮抗劑硝苯地平對內鈣釋放誘發的血管收縮無明顯對抗作用，此結果與文獻報道一致［4-5］。

［1］ 付彥軍，尤春來，張效禹，等.去青紫堇堿對大鼠離體胸主動脈平滑肌的作用［J］.中國藥理學與毒理學雜志，2001，15(5):326.

［2］ Liu YA，Ostlund E，Fried G.Endothelin-induced contractions in human placental blood vessels are enhanced in intrauterine growth retardation，and modulated by agents that regulate levels of intracellular calcium［J］.Acta Physiol Scand，1995，155(4):405-414.

［3］ Nakajima T，Hazama H，Hamada E et al.Endothelin-1 and vasopressin activate Ca2+-permeable non-selective cation channels in aortic smooth muscle cells:mechanism of receptor-mediated Ca2+influx［J］.J Mol Cell Cardiol，1996，28(4):707-722.

［4］ 汪海，史大軍，路新強，等.新型鈣通道拮抗劑尼卡地平衍生物的心血管效應［J］.軍事醫學科學院院刊，1997，21(1):5-9.

［5］ 何華美，汪海，肖文斌.吡那地爾和硝苯地平對內皮素縮血管作用的影響［J］.中國藥理學通報，1997，13(6):502-505.