米力農對兔腦血管痙攣后NO/cAMP信號通路關鍵酶的作用研究※

王立君邵正凱牟青春梁紹棟王 闖李金庫

米力農對兔腦血管痙攣后NO/cAMP信號通路關鍵酶的作用研究※

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目的研究米力農對兔蛛網膜下腔出血（SAH）后腦血管痙攣的作用及潛在機制。方法實驗通過枕大池注血建立兔SAH模型。采用CT血管成像（CTA）和經顱多普勒超聲（TCD）測量實驗動物基底動脈的管徑和血流速度，并對動物血漿和腦脊液中一氧化氮（NO）濃度進行測定。結果與對照組相比SAH動物的基底動脈管徑變細、血流速度增快，血漿及腦脊液NO濃度降低。同時，SAH動物基底動脈eNOS的表達下降。米力農給藥組SAH動物平均基底動脈管徑增粗而血流速度下降、血漿及腦脊液中NO濃度升高，基底動脈eNOS接近對照組水平，而L-NAME（NOS阻斷劑）可阻斷米力農的藥理作用。結論NO/cAMP信號通路在下腔出血后腦血管痙攣的發展中起到重要作用。米力農在一定程度上是通過修復SAH后受損的NO/cAMP信號通路起到緩解腦血管痙攣的作用。此外，NO/cAMP信號通路可做為防治腦血管痙攣的重要靶點。

腦血管痙攣；NO/cAMP信號通路；蛛網膜下腔出血；米力農

研究顯示，30%～70%的動脈瘤性蛛網膜下腔出血（aSAH）患者在出血后會發生腦血管痙攣[1]。極易造成腦組織缺血、缺氧，甚至引起腦梗死等嚴重結果。本課題以兔SAH模型為基礎，研究米力農對SAH后腦血管的影響作用，及其可能的作用機制，為研究新藥及新的藥物靶點打下基礎。

1 材料與方法

1.1 實驗動物及分組健康普通級3個月齡日本大耳白兔32只體質量2.3～2.6kg。隨機分為SAH組、假手術組、米力農組及NOS阻斷劑組，每組8只。

1.2 模型建立采用枕大池二次注血法建立 SAH模型。假手術組枕大池內注入等量等滲鹽水替代自體血。米力農組，SAH模型后，耳源靜脈注射米力農溶液（魯南制藥集團，劑型5mg/5ml）30μg/kg，等滲鹽水稀釋至5ml。米力農+N-硝基-左旋精氨酸甲酯（L-NAME）組，造模后，先耳源靜脈注射米力農溶液30μg/kg，再注射 L-NAME（30mg/kg，美國Sigma公司，0.6%/kg），共5ml（等滲鹽水稀釋）。四組均連續給藥3d，1次/d。

1.3 SAH模型及米力農藥效評價

1.3.1 經顱多普勒超聲（TCD）檢測基底動脈血流速度：于SAH后第3天動物處死前，采用德國Ueberlingen公司TCD儀行腦血流評價。

1.3.2 CT血管成像（CTA）檢測量基底動脈管徑：取非注藥側耳源靜脈穿刺，連接高壓注射器。注入歐乃派克（0.5ml/s，碘含量300mg/ml）。采用最大密度投照技術（Maximum intensity projection,MIP）重建腦血管圖像。分別測量基底動脈上段、中段和下段三處血管直徑，取三點的平均值做為基底動脈管徑。

1.4 檢測血漿、腦脊液中一氧化氮（NO）濃度利用硝酸還原酶特性將NO3-還原為NO2

-通過顯色深淺測定NO濃度高低。取出-80℃保存之備用血漿及腦脊液，室溫下解凍備用。試劑盒由試劑1～7以及10mmol/L標準品（0.5ml）組成。試劑5為過飽和溶液，由100℃雙蒸水20ml，隔水加熱，玻棒攪動充分溶解，避光保存；試劑6加入雙蒸水8ml，避光冷藏保存。配制混合試劑：試劑1和2以1：1濃度配制。配制顯色劑：試劑5：試劑6：試劑7按2.5：1：1濃度配制。配制100μmol/L標準液：取0.1ml標準品用雙蒸水定容稀釋至10ml。

標本制作：取三個清潔試管標注為空白管、標準管和測定管，分別加入蒸餾水0.1ml、標準溶液0.1ml和樣本液0.1ml，均加入0.4ml混合液。混均，放入37℃準確水浴60min，分別向三支試管中再加入試劑3為0.2ml和試劑4為0.1ml。充分渦旋30s，室溫靜置40min，3500～4000轉/min，離心10min，取上清液0.5ml，分別加入顯色劑0.6ml。混勻后室溫靜置10min，蒸餾水調零，550nm，0.5cm光徑，紫外分光光度計測各管吸光度值。按下列公式計算血漿及腦脊液中NO含量：

NO（μmol/L）=（測定管吸光度－空白管吸光度）/（標準管吸光度－空白管吸光度）×標準品濃度（μmol/L）×樣品測試前稀釋倍數。

1.5 統計學分析各參數以均數±標準差（Mean± SD）表示，計量資料組間比較采用單因素方差分析（one-wayANOVA）。采用SAS 6.0統計軟件協助處理數據，P＜0.05為有統計學意義。

2 結果

2.1 一般情況實驗動物在手術操作及注藥后均得以存活，動物在枕大池注血后出現不同程度的萎靡、少動但無神經功能缺失。

2.2 基底動脈血流速度及管徑變化術后3天，TCD檢測顯示，SAH組基底動脈平均MFV和PSV均高于假手術組和米力農組，差異均有統計學意義；假手術組與米力農組比較MFV和PSV差異均無統計學意義。而米力農＋ L-NAME組MFV和PSV明顯高于假手術組和米力農組，接近于SAH組。

CTA檢測結果顯示，SAH組基底動脈平均管徑明顯細于假手術組和米力農組（差異均有統計學意義），且可見明顯的串珠樣血管痙攣改變。假手術組與米力農組比較血管管徑差異均無統計學意義。而米力農＋L-NAME組基底動脈管徑明顯細于假手術組和米力農組，接近于SAH組，見表1。

2.3 血漿、腦脊液中一氧化氮(NO)濃度測定假手術組動物血漿中NO濃度為（74.69±8.05）μmol/L，枕大池注血后動物血漿NO平均水平顯著下降，達到（20.49±2.84）μmol/L，兩組相比有統計學差異（P＜0.05）。靜脈注射米力農后SAH動物血漿中NO水平增至（71.75±5.31）μmol/L，與SAH組相比有統計學差異（P＜0.05），而與假手術組相比P＞0.05。繼續給予NOS阻斷劑L-NAME后，血漿NO水平下降到（18.28±2.09）μmol/L，與假手術組和米力農治療組相比有統計學差異（P＜0.05），與SAH組相比無統計學差異。

假手術組動物腦脊液NO平均濃度為（25.21± 2.81）μmol/L，SAH動物腦脊液NO濃度為（16.26 ±1.34）μmol/L，兩者相比有統計學差異（P＜0.05）。模型動物靜脈注射米力農，平均腦脊液NO濃度為（23.02±2.09）μmol/L，與SAH組相比有統計學差異（P＜0.05）。模型動物在給予米力農基礎上，再給予NOS阻斷劑L-NAME，腦脊液平均NO濃度為（13.02±1.83）μmol/L，與前三組比較均有統計學差異（P＜0.05）。

表1 各組大白兔術后第3天基底動脈血流速度及管徑及NO濃度的比較(±s)

表1 各組大白兔術后第3天基底動脈血流速度及管徑及NO濃度的比較(±s)

組別 兔數(只) MFV (cm/s) PSV (cm/s)基底動脈管徑(μm) NO濃度(μmol/L)假手術組 8 19.4±1.826.7±4.8 1127±14074.69±8.05 SAH組 8 32.7±4.245.2±3.6 772±116 20.49±2.84米力農組 8 17.8±1.829.3±3.3 1113±10171.75±5.31米力農+ L-NAME組8 33.2±7.243.9±4.1 802±91 18.28±2.09F39.42 26.04 19.41 33.21P＜0.001＜0.001 ＜0.001 ＜0.001

3 討論

米力農（Milrinone，甲氰吡酮、米力酮）是人工合成的第2代PDEⅢ抑制藥物，化學名為1,6-二氫-2-甲基-6-氧基-（3,4,-二吡啶）-5-腈。兼有正性肌力作用和血管擴張作用（動脈和靜脈）。目前，米力農廣泛應用于治療急性充血性心衰患者[2]。

米力農正性肌力作用主要是通過抑制磷酸二酯酶，血管平滑肌細胞中的環磷腺苷含量增加后，激活蛋白激酶使鈣離子外流，鈣離子內流受阻，收縮期血管平滑肌細胞內鈣離子濃度下降，平滑肌興奮收縮偶聯過程受抑制，動、靜脈血管擴張，故PDEⅢ抑制藥物可通過調節血管胞漿鈣離子的濃度，使血管擴張[3]。

Khajavi對下腔出血的狗模型應用米力農0.05 mg/kg連續應用8天后行腦血管造影其血管管徑及動力學明顯改善，但具體機制未明[4]。眾所周知，蛛網膜下腔出血血漿中NO的濃度變化對腦血管痙攣起著決定性作用。本實驗結果顯示，在應用米力農后，蛛網膜下腔出血的兔無論是血管管徑、血流速度均有所改善，提示米力農確實有改善腦血管痙攣的作用。在米力農給藥基礎上繼續給予L-NAME，而L-NAME是常用的NOS阻斷劑，可有效抑制eNOS活性[5]，故進一步提示米力農的擴血管藥理作用可能與調節NOS有關。

TCD和CTA的檢測結果，eNOS功能異常在腦血管痙攣的發生、發展中起到積極作用。為明確腦血管痙攣后eNOS功能異常對下游NO的影響作用，筆者對實驗動物血漿及腦脊液中NO進行了測定。本實驗采用硝酸還原酶法檢測血漿和腦脊液中NO濃度，與傳統的金屬鎘還原法相比，硝酸還原酶法更加靈敏而穩定[6]。實驗結果顯示，SAH后血漿及腦脊液中NO濃度顯著下降，與假手術組相比有統計學差異，表明腦血管痙攣時動物體內的NO生成減少。米力農給藥組動物血漿及腦脊液平均NO濃度顯著增高。米力農能上調腦血管痙攣后受損的eNOS表達，并通過間接促進NO釋放引起腦血管擴張。米力農給藥后再給予L-NAME則eNOS表達下調，同時NO水平隨之顯著下降，表明L-NAME抑制米力農誘導的eNOS表達繼而抑制NO生成。在NO/cAMP信號通路中，較高的cAMP水平有助于下游信號的正常傳遞。因此，無論是促進cAMP生成，還是減少cAMP水解均有助于維持NO介導的內皮源性血管舒張作用。多年前即有學者在痙攣血管局部應用罌粟堿，利用其非特異性磷酸二酯酶（PDE）抑制作用減少cAMP降解，取得較好的擴血管效果[7]。

綜上所述，本實驗結果表明米力農的腦血管擴張作用可能與其調控NO/cAMP信號機制，促進NO生成有關。但米力農是如何作用于NO/cAMP信號的起始關鍵酶eNOS從而引發一系列下游事件，這一機制仍有待闡明。

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[7]Kassell NF, Helm G, Simmons N, et al.Treatment of cerebral vasospasm with intra-arterial papaverine [J].J Neurosurg,1992,77 (6)：848-852.

R743

A

1673-5846(2013)08-0215-03

1牡丹江醫學院紅旗醫院神經外科，黑龍江牡丹江 157011

2哈爾濱醫科大學第四臨床醫學院神經外科，黑龍江哈爾濱 150000

黑龍江省衛生廳科研課題（2011-294）

王立君（1972.1-），男，漢族，山東萊州人，碩士研究生，副主任醫師，研究方向：腦血管病的顯微及血管內治療。