蝙蝠葛諾林堿對家兔體外基底動脈血管平滑肌舒張作用的研究

陳密,崔海東,郝素芳,盧云,郭蓮軍

(1.湖北省英山縣人民醫院藥劑科,英山 438700;2.華中科技大學同濟醫學院藥理學系,武漢 430030)

蝙蝠葛諾林堿對家兔體外基底動脈血管平滑肌舒張作用的研究

陳密1,崔海東2,郝素芳2,盧云2,郭蓮軍2

(1.湖北省英山縣人民醫院藥劑科,英山 438700;2.華中科技大學同濟醫學院藥理學系,武漢 430030)

目的 探討蝙蝠葛諾林堿對家兔基底動脈血管平滑肌的舒張作用。方法制備家兔基底動脈血管環,采用半對數摩爾濃度累積給藥方法,觀察給予蝙蝠葛諾林堿對家兔基底動脈血管平滑肌的舒張作用。結果蝙蝠葛諾林堿對甲氧胺、5-羥色胺、氯化鉀和組胺所致的家兔基底動脈收縮均有明顯的擴張作用,最大舒張50%(IC50)濃度分別為8.67× 10-5,1.78×10-6,6.79×10-7,4.98×10-4mol·L-1。同時對甲氧胺、5-羥色胺、氯化鉀和組胺所致量效曲線的影響,均顯示為非競爭性拮抗作用。結論蝙蝠葛諾林堿通過非競爭性拮抗作用,能有效舒張家兔基底動脈血管平滑肌,改善腦循環。

蝙蝠葛諾林堿;基底動脈;舒張作用

腦血管疾病,特別是缺血性腦血管疾病,是目前危害人們健康的三大主要疾病之一。腦血管病除致死率高之外,由于其引起的偏癱、失語、癡呆等致殘結果更成為現代社會家庭的沉重負擔。目前臨床尚缺乏理想的治療藥物,因此積極尋找有效的治療缺血性腦血管疾病的藥物,具有重要的社會意義和經濟效益。有效的防治腦缺血性疾病的藥物,其關鍵在于盡早恢復腦組織的血液供應,保護腦細胞。蝙蝠葛諾林堿(daurinoline)是蝙蝠葛根莖中分離提取的單體物質,分子式C37H42N2O6,相對分子質量610.75,其化學結構和理化特性均已鑒定,屬于雙芐基異喹啉類生物堿,脂溶性高,易通過血-腦脊液屏障,在腦組織中有較高濃度分布。前期實驗發現其同類物蝙蝠葛堿(dauricine)、蝙蝠葛蘇林堿(daurisoline)具有抑制血小板活化因子生成,鈣拮抗作用和抗一氧化氮(nitrogen monoxidum,NO)毒性損傷作用,臨床有抗心肌缺血,抗高血壓及抗心律失常及對腦缺血具有良好的保護作用[1-4],蝙蝠葛諾林堿可改善小鼠軟腦膜微循環[5]。筆者在前期研究基礎上,進一步探討蝙蝠葛諾林堿對家兔基底動脈血管平滑肌舒張作用,為該化合物的深入研究和臨床開發應用提供實驗依據。

1 材料與方法

1.1 藥品與試劑 蝙蝠葛諾林堿,純度≥95%,由同濟醫學院藥理系提供,實驗時用1 mol·L-1鹽酸溶解后,以1 mol·L-1氫氧化鈉將pH調至6.4,避光,置冰箱內備用。鹽酸甲氧胺(methoxamine hydrochloride,Sigma公司生產,相對分子質量247.7),實驗前用去離子水溶解,并稀釋至所需濃度,5-羥色胺(5-hydroxytryptamine, 5-HT)、組胺(histamine)均為白色粉劑,購于Sigma公司。Kreb's液的組成:氯化鈉118 mol·L-1、氯化鉀4.5 mol·L-1、二水氯化鈣2.5 mol·L-1、七水硫酸鎂1. 0 mol·L-1、碳酸氫鈉2.5 mol·L-1、磷酸二氫鉀1.0 mol·L-1、葡萄糖6.0 mol·L-1,以上化學試劑均為分析純。

1.2 儀器 XWT-206臺式平衡記錄儀,中國上海大華儀表廠生產。超級水浴恒溫儀(成都儀器廠)。Z100肌張力傳感器[HSS1-(B)],高碑店新航機電設備公司生產。

1.3 標本制備 成年健康新西蘭大白兔,清潔級,體質量2.0～2.5 kg,雌雄兼用;華中科技大學同濟醫學院實驗動物中心提供,許可證號:SCXK(鄂)2010-0007,使用證號:00018517。家兔腹腔注射過量戊巴比妥鈉,致深度麻醉,迅速取出腦,放置已通入含混合氣體(95%氧氣+5%二氧化碳)的K-H液培養皿中,仔細分離基底動脈,剪去血管周圍的其他組織,用微量加樣器抽取K-H液將動脈內的殘余血液沖洗干凈后,將血管剪成長3～4 mm的環,用不銹鋼細絲制作的“L”小鉤,一端固定在標本板的小鉤上,另一端與肌張力傳感器相連,然后將標本置于容積為5 mL的K-H液的恒溫浴槽中,恒速通入混合氣體,恒溫(37.0±0.5)℃,給血管施以0.5 g的負荷,平衡2 h。平衡期間每15～20 min更換一次營養液。待標本穩定后,開始實驗。

1.4 最大舒張50%(IC50)濃度的測定 待實驗標本穩定后,分別加入甲氧胺(3×10-5mol·L-1)、5-HT(3× 10-5mol·L-1)、氯化鉀(3×10-5mol·L-1)、組胺(7× 10-5mol·L-1),使其達到最大收縮反應并穩定15 min后,按半對數摩爾濃度累積給藥法加入蝙蝠葛諾林堿,并觀察其對血管的舒張作用,其中組胺組預先加入雷尼替丁10-4mol·L-1孵育15 min以阻斷H2受體,計算其IC50。

1.5 量效曲線的繪制 標本穩定后,分別給每個標本按1/2 log劑量累積給予(給藥濃度為10-8,3×10-8, 10-7,3×10-7,10-6,3×10-6,10-5,3×10-5,10-4, 10-3mol·L-1)甲氧胺、5-HT、氯化鉀和組胺,待標本收縮反應達最大并穩定后,將各劑量所產生的收縮反應繪制出一條量效曲線,作為正常對照,然后用Kreb's液沖洗標本,每20 min更換一次,連續更換4或5次,待血管張力恢復到正常水平后,加入蝙蝠葛諾林堿10-5mol·L-1、孵育20min后,重復給予上述激動劑,繪制第2條量效曲線,重復上述方法,用Kreb's液沖洗標本至張力恢復正常后,在蝙蝠葛諾林堿10-4mol·L-1存在的情況下,再次重復給予上述激動劑,繪制第3條量效曲線。

1.6 統計學方法 采用SPSS11.5版統計軟件進行統計分析,血管張力用收縮反應的百分率表示,組間比較經方差分析(ANOVA)。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 舒張作用 蝙蝠葛諾林堿可以使甲氧胺、5-HT、氯化鉀、組胺引起的基底動脈血管環最大收縮具有明顯的劑量依賴性舒張作用。其IC50分別為8.67×10-5, 1.78×10-6,6.79×10-7,4.98×10-4mol·L-1。

2.2 量效曲線 實驗結果顯示,在蝙蝠葛諾林堿10-5、10-4mol·L-1存在情況下,可使4種激動劑量效曲線非平行右移,最大反應壓低,結果見圖1。

A.甲氧胺;B.5-HT;C.氯化鉀;D.組胺圖1 蝙蝠葛諾林堿對甲氧胺、5-HT、氯化鉀和組胺所致家兔基底動脈環收縮的量效曲線的影響A.methoxamine;B.5-HT;C.KCl;D.histamineFig.1 Effect of daurinoline on the concentrationresponse curves of basilar artery vascular ring contracted by methoxam ine,5-HT,KCl and histam ine

3 討論

基底動脈由二側椎動脈在顱內延續,是腦組織的主要血供血管之一,其收舒狀態可明顯影響腦組織的血流供應。基底動脈供血不足,可導致腦干、小腦等重要腦組織缺血,引起嚴重的腦缺血癥狀,現發現有多種藥物可通過擴張基底動脈,改善腦組織缺血[6-7]。腦血管與外周血管的神經支配有較大的區別,除腎上腺素能神經外,還受5-HT神經和組胺能神經調節,所釋放的遞質作用其相應受體上,改變血管張力,產生收縮和舒張反應,使血流發生變化。甲氧胺屬于單胺類化合物,可作用于血管壁上α1受體,通過與G蛋白耦聯,激活磷脂酶C(PLC),引起細胞內鈣離子增多及PKC活性增高從而使血管產生收縮。

5-HT和組胺均為縮血管物質,可結合血管平滑肌細胞膜上相應的5-HT和組胺受體,受體被激活后,均通過耦聯的Gq蛋白活性放大作用激活PLC而促進二酰甘油(DAG)和三磷酸肌醇(IP3)生成,后者誘導肌漿網鈣離子(Ca2+)釋放,同時激活細胞膜上受體操縱性鈣通道(receptor operated calcium channel,ROCC)使外Ca2+內流,引起血管收縮。本實驗發現蝙蝠葛諾林堿可抑制5-HT,組胺所致的縮血管作用,提示其作用可能通過影響受體操縱的外Ca2+內流途徑舒張血管。

細胞外高鉀離子(K+)可使細胞膜超極化,激活血管平滑肌細胞膜上的電壓依賴性鈣通道(voltage dependent calcium channel,VDCC),使細胞外Ca2+內流而增加胞內Ca2+濃度,引起血管收縮。蝙蝠葛諾林堿10-5mol·L-1可抑制氯化鉀量效曲線,說明其在較高濃度水平可能抑制胞外鈣經VDCC內流[8-9]。最近有學者指出,很多源于植物的具有擴張血管平滑肌的物質,均具有阻斷電壓依耐性的鈣通道作用[10]。

綜上所述,蝙蝠葛諾林堿可抑制多種縮血管物質對基底動脈的收縮作用,提示對血管的舒張作用,并非特異性地拮抗某一受體,可能與調節細胞膜上受體操縱性和電壓依耐性鈣通道活性有關。

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DOI 10.3870/yydb.2014.06.009

Relaxant Effect of Daurinoline on Vascular Smooth Muscle of Isolated Rabbit Basilar Artery

CHEN Mi1,CUI Hai-dong2,HAO Su-fang2,LU Yun2,GUO Lian-jun2
(1.Department of Pharmacy,Yingshan Hospital,Yingshan 438700,China;2.Department of Pharmacology,School of Basic Medical Sciences,Tongji Medical College,Huazhong University of Science and Technology,Wuhan 430030,China)

ObjectiveTo investigate the effect of daurinoline on basilar artery vascular smooth muscle.MethodsThe tension of isolated basilar artery ring of rabbit was measured.The effects of daurinoline on the basilar artery contracted by methoxamine,5-hydroxytryptamine(5-HT),KCl and Histamine(His)were also examined.Dose-response curves of 5-HT and KCl were observed aswell.ResultsDaurinoline exerted obvious relaxation effect on the basilar artery vascular ring contracted by methoxamine,5-HT,KCl and His in a concentration-dependentmanner.IC50of daurinoline in methoxamine,5-HT,KCl and His-treated rabbits was8.67×10-5,1.78×10-6,6.79×10-7and 4.98×10-4mol·L-1,respectively.The change of concentration-response curves of methoxamine,5-HT,KCl and His showed that daurinoline was a non-competitive antagonist.ConclusionDaurinoline exertsmarked relaxation effect on basilar artery of rabbits through non-competitive antagonism.The mechanism of relaxation action may be related to blockage of voltage-dependent or receptor-dependent calcium channels.

Daurinoline;Basilar artery;Relaxation

R965

A

1004-0781(2014)06-0726-04

2013-09-09

2013-12-04

陳密(1974-),男,湖北英山人,副主任藥師,學士,從事醫院藥學工作。電話:(0)13995917758,E-mail:chenmi356@hotmail.com。

郭蓮軍(1953-),女,湖北天門人,教授,博士生導師,研究方向:心腦血管藥理。電話:027-83691763,E-mail:Ljguo@hust.edu.cn。