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血管緊張素—(1—7)及貝那普利對大鼠慢性心力衰竭后心肌重構及心功能的影響

2014-11-18 10:19:32黃瑛鄧貴智
中國當代醫(yī)藥 2014年28期
關鍵詞:心功能

黃瑛+鄧貴智

[摘要] 目的 探討血管緊張素-(1-7)[Ang-(1-7)]及貝那普利對大鼠慢性心力衰竭(CHF)后心肌重構及心功能的影響。 方法 制作CHF模型雄性SD大鼠45只,隨機分CHF組、Ang-(1-7)治療組、Ang-(1-7)及貝那普利聯(lián)合治療組,另設15只為正常對照組,給藥4周后檢測血流動力學及心功能參數(shù),檢測大鼠心臟左室重量、左室重量指數(shù)及左室截面直徑。 結果 與正常對照組比較,CHF組左室重量及左室重量指數(shù)、左室截面直徑明顯增大(P<0.01),左室收縮壓及左室內壓最大上升和下降速率下降(P<0.01);與CHF組比較,Ang-(1-7)治療組左室重量及左室重量指數(shù)、左室截面積直徑減小(P<0.01),左室收縮壓及左室內壓最大上升和下降速率升高(P<0.01);與Ang-(1-7)治療組比較,聯(lián)合用藥組左室重量及左室重量指數(shù)、左室截面積直徑減小(P<0.05),左室收縮壓及左室內壓最大上升和下降速率升高(P<0.01))。 結論 Ang-(1-7)可以改善CHF后心肌重構,與貝那普利聯(lián)合應用改善CHF后心肌重構的作用更明顯。

[關鍵詞] 血管緊張素-(1-7);慢性心力衰竭;心肌重構;血流動力學

[中圖分類號] R541.6 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-4721(2014)10(a)-0014-03

慢性心力衰竭(chronic heart failure,CHF)是一個復雜的過程,其機制尚未明確,腎素-血管緊張素系統(tǒng)(RAS)可能參與心力衰竭的過程,其中血管緊張素Ⅱ(AngⅡ)在心肌重構中起重要作用[1],研究表明,血管緊張素-(1-7)[Ang-(1-7)]是RAS的調節(jié)因子,由AngⅠ或AngⅡ在肽鏈內切酶作用下產生,可由血管緊張素轉換酶2水解AngⅡ生成,其具有舒張血管、調節(jié)血壓、抑制血管平滑肌細胞增殖、抗纖維化等作用,推測Ang-(1-7)可能是AngⅡ的內源性抑制因子,在RAS中起制約和協(xié)調作用[2]。本研究通過建立大鼠CHF模型,探討Ang-(1-7)及Ang-(1-7)聯(lián)合貝那普利對CHF后心肌重構及心功能的影響。

1 材料與方法

1.1 實驗動物與材料

清潔級雄性SD大鼠,8周齡,體重240~320 g,購于南昌大學醫(yī)學院實驗動物中心。Ang-(1-7)購自于Sigma。貝那普利由北京諾華制藥有限公司提供。

1.2 模型制備與分組

1.2.1 模型制備 在模擬5000 m高度的低壓艙內(每天6 h)進行慢性間斷缺氧4周制備CHF模型。

1.2.2 分組及給藥方法 CHF模型雄性SD大鼠45只,隨機分為CHF組、Ang-(1-7)治療組、Ang-(1-7)及貝那普利聯(lián)合治療組,另設15只為正常對照組。Ang-(1-7)治療組經置入式微量泵持續(xù)頸靜脈給予Ang-(1-7)[(25 μg/(kg·h)],CHF對照組經微量泵只給予同量的生理鹽水,聯(lián)合用藥組給予Ang-(1-7)[(25 μg/(kg·h)]持續(xù)頸靜脈泵入及貝那普利[10 mg/(kg·d)]灌胃。

1.3 檢測指標

1.3.1 血流動力學及心功能參數(shù) 給藥4周后每組大鼠進行血流動力學測定。參照Fraccarollo方法,經大鼠右頸外動脈穿刺,通過生理記錄儀檢測大鼠的升主動脈收縮壓、舒張壓,并經鞘管逆行送入左心室,記錄動脈收縮壓、舒張壓、平均動脈壓、左室收縮壓(LVSP)、左室舒張末壓(LVEDP)、左室內壓最大上升速率(+dp/dt)和左室內壓最大下降速率(-dp/dt)。

1.3.2 左室重量測定 血流動力學測定后,靜脈注入10% KCl使大鼠心臟于舒張末停止搏動,并取出心臟放入冰鹽水內,清洗干凈,沿室間隔剪去右心室,經濾紙吸干后電子稱取左室重量,并計算左室重量指數(shù)(LVMI,mg/g)。

1.4 統(tǒng)計學處理

采用SPSS 17.0統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)分析,計量資料以均數(shù)±標準差(x±s)表示,組間均數(shù)比較采用方差分析,以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 各組大鼠血流動力學及心功能參數(shù)變化的比較

經慢性間斷缺氧4周后成功建立CHF模型,與正常組比較,CHF組大鼠的動脈收縮壓、舒張壓、平均動脈壓、LVSP、+dp/dt均降低(P<0.01),LVEDP升高(P<0.01);與CHF組比較,Ang-(1-7)治療組大鼠的動脈收縮壓、舒張壓、平均動脈壓、LVSP、+dp/dt均升高(P<0.01),LVEDP降低(P<0.01);與Ang-(1-7)治療組比較,聯(lián)合治療組大鼠的動脈收縮壓、平均動脈壓、LVSP、+dp/dt均升高(P<0.01),但舒張壓、LVEDP改變差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)(表1)。

2.2 各組大鼠左室重量、左室重量指數(shù)及左室截面直徑的比較

CHF組大鼠的左室重量、左室重量指數(shù)、左室截面直徑均大于正常對照組(P<0.01),與CHF組比較,Ang-(1-7)治療組大鼠左室重量、左室重量指數(shù)、左室截面直徑小于CHF組(P<0.01),與Ang-(1-7)治療組比較,聯(lián)合用藥組大鼠左室重量、左室重量指數(shù)、左室截面直徑小于Ang-(1-7)治療組(P<0.05)(表2)。

3 討論

腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)(RAAS)在CHF的形成過程中起重要作用,AngⅡ是RAAS系統(tǒng)主要的生物學效應物質。CHF患者RAAS系統(tǒng)興奮性增高,AngⅡ通過交感神經系統(tǒng)使體內多種內源性神經內分泌和細胞因子激活,損傷心肌細胞,加重心室重構,嚴重影響心臟的收縮和舒張功能。阻斷神經內分泌的過度激活,有利于改善心室重構[3]。本研究中,CHF組大鼠的左室重構嚴重,其左室重量、左室重量指數(shù)、左室截面直徑均明顯大于正常對照組,并嚴重影響大鼠心臟的收縮及舒張功能。CHF組動脈收縮壓、舒張壓、平均動脈壓、LVSP、+dp/dt等反映心臟功能的指標均降低,心功能明顯下降,推測與AngⅡ效應密切相關。

Ang-(1-7)是RAAS系統(tǒng)中具有生物活性的獨立成員,是由7個氨基酸(精氨酸、組氨酸、酪氨酸、天門冬氨酸、纈氨酸、異亮氨酸、脯氨酸)組成的鈦段,是腎素-血管緊張素旁路代謝活性產物,具有擴張血管、抑制增殖等生理作用[4]。Paula等[5]利用Wistar大鼠首次發(fā)現(xiàn)了靜脈或動脈給予Ang-(1-7)可以增加緩激肽的擴血管作用。Strawn等[6]研究發(fā)現(xiàn),Ang-(1-7)能使新生內膜面積減少,并使其和中膜細胞的DNA合成減少,表明Ang-(1-7)能抑制血管平滑肌增殖。Ang-(1-7)的擴張血管、抑制增殖等生理作用對改善心室重構有重要作用,從而改善心臟的收縮及舒張功能。本研究結果顯示,Ang-(1-7)治療組大鼠的左室重量、左室重量指數(shù)、左室截面直徑均明顯小于CHF組,心功能指標動脈收縮壓、舒張壓、平均動脈壓、LVSP、+dp/dt等均顯著優(yōu)于CHF組,提示外源性Ang-(1-7)可顯著改善心室重構、改善CHF患者的心功能。另有研究報道,Ang-(1-7)可使AngⅠ轉化為AngⅡ減少,從而弱化AngⅡ的作用[7],并可能通過特殊受體介導,抑制AngⅡ的細胞內信號轉導,拮抗AngⅡ的生理作用[8]。Roks等[9]發(fā)現(xiàn),Ang-(1-7)可在人的動脈阻斷AngⅡ引起的血管收縮。當RAAS系統(tǒng)被激活時,Ang-(1-7)充當內源性的血管緊張素受體拮抗劑[10]。AngⅡ對心肌有損傷作用,Ang-(1-7)可拮抗其損傷效應,從而進一步保護心臟功能。

血管緊張素轉換酶抑制劑(angiotensin converting enzyme inhibitors,ACEI)已被廣泛應用于治療心力衰竭、高血壓、心肌梗死等相關疾病,其可以阻止緩激肽的降解。AngⅠ既可以生成縮血管物質AngⅡ,又可以生成擴血管物質Ang-(1-7)[11]。ACEI可以抑制ACE,減少AngⅠ轉化為AngⅡ,使AngⅠ轉化為Ang-(1-7)的量增多25~50倍[7]。有研究顯示,Ang-(1-7)可被ACE降解為無活性的Ang-(1-5),但ACEI藥物可阻止Ang-(1-7)降解,增加Ang-(1-7)濃度[12]。貝那普利作為ACEI類藥物,可有效抑制血管緊張素轉換酶的活性,能良好改善心功能[13]。研究表明,貝那普利可以明顯增加體內Ang-(1-7)水平[14]。本研究結果顯示,Ang-(1-7)與貝那普利聯(lián)合用藥與單獨Ang-(1-7)治療組比較,大鼠左室重構及心功能指標有明顯改善,提示聯(lián)合應用貝那普利及Ang-(1-7),其改善心室重構及心臟收縮及舒張功能優(yōu)于單獨應用外源性Ang-(1-7)治療,其機制可能與貝那普利可以阻止Ang-(1-7)降解并增加其濃度有關。

[參考文獻]

[1] Lunde IG,Kvaloy H,Austbo B,et al.Angiotensin Ⅱ and norepinephrine activate specific calcineurin-dependent NFAT transcription factor isoforms in cardiomyocytes[J].J Appl Physiol,2011,111(5):1278-1289.

[2] 齊汝霞,張鵬,劉善庭.血管緊張素轉化酶基礎及臨床研究進展[J].濟寧醫(yī)學院學報,2008,31(4):337-339.

[3] Braunwald E,Bristow MR.Congestive heart failure:fifty years of progress[J].Circulation,2000,102(20 Suppl 4):Ⅳ14-23.

[4] Mschado RD,Santos RA,Andrade SP.Opposing actions of angiotensins on angiogenesis[J].Life Sci,2000,66(1):67-76.

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[6] Strawn WB,F(xiàn)errario CM,Tallant EA,et al.Angiotensin-(1-7)reduces smooth muscle growth after vascular injury[J].Hypertension,1999,33(1 Pt 2):207-211.

[7] Brosnihan KB,Li P,F(xiàn)errario CM.Angiotensin-(1-7) dilates canine coronary arteries through kinins and nitric oxide[J].Hypertension,1996,27(3):523-528.

[8] Zhu Z,Zhong J,Zhu S,et al.Angiotensin-(1-7) inhibits angiotensin Ⅱ-induced signal transduction[J].J Cardiovasc Pharmacol,2002,40(5):693-700.

[9] Roks AJ,van Geel PP,Pinto YM,et al.Angiotensin-(1-7) is a modulator of the human renin-angiotensin system[J].Hypertension,1999,34(2):296-301.

[10] Ueda S,Masumori-Maemoto S,Ashino K,et al.Angiotensin-(1-7) attenuates vasoconstriction evoked by angiotensin Ⅱ but not by noradrenaline in man[J].Hypertension,2000,35(4):998-1001.

[11] Gironacci MM,Yujnovsky I,Gorzalczany S,et al.Angiot ensin-(1-7) inhibits the angiotensin Ⅱ-enhanced norepinephrine release in coarcted hypertensive rats[J].Regul Pept,2004,118(1-2):45-49.

[12] Lubel JS,Herath CB,Tchongue J,et al.Angiotensin-(1-7),an altemative metabolite of the renin-angiotensin system,is up-regulated in human liver disease and has antifibrotic activity in the bile-duct-ligated rat[J].Clin Sci(Lond),2009,117(11):375-386.

[13] 原芳,劉肇禧,李長齡.貝那普利預防動脈粥樣硬化的實驗研究[J].中國藥學雜志,1998,33(10):591.

[14] 申鳳俊,史媛媛,楊芳.貝那普利對肝纖維化大鼠血管緊張素轉換酶2表達的影響[J].中國肝臟病雜志,2011, 19(8):621.

(收稿日期:2014-06-13 本文編輯:林利利)

Ang-(1-7)是RAAS系統(tǒng)中具有生物活性的獨立成員,是由7個氨基酸(精氨酸、組氨酸、酪氨酸、天門冬氨酸、纈氨酸、異亮氨酸、脯氨酸)組成的鈦段,是腎素-血管緊張素旁路代謝活性產物,具有擴張血管、抑制增殖等生理作用[4]。Paula等[5]利用Wistar大鼠首次發(fā)現(xiàn)了靜脈或動脈給予Ang-(1-7)可以增加緩激肽的擴血管作用。Strawn等[6]研究發(fā)現(xiàn),Ang-(1-7)能使新生內膜面積減少,并使其和中膜細胞的DNA合成減少,表明Ang-(1-7)能抑制血管平滑肌增殖。Ang-(1-7)的擴張血管、抑制增殖等生理作用對改善心室重構有重要作用,從而改善心臟的收縮及舒張功能。本研究結果顯示,Ang-(1-7)治療組大鼠的左室重量、左室重量指數(shù)、左室截面直徑均明顯小于CHF組,心功能指標動脈收縮壓、舒張壓、平均動脈壓、LVSP、+dp/dt等均顯著優(yōu)于CHF組,提示外源性Ang-(1-7)可顯著改善心室重構、改善CHF患者的心功能。另有研究報道,Ang-(1-7)可使AngⅠ轉化為AngⅡ減少,從而弱化AngⅡ的作用[7],并可能通過特殊受體介導,抑制AngⅡ的細胞內信號轉導,拮抗AngⅡ的生理作用[8]。Roks等[9]發(fā)現(xiàn),Ang-(1-7)可在人的動脈阻斷AngⅡ引起的血管收縮。當RAAS系統(tǒng)被激活時,Ang-(1-7)充當內源性的血管緊張素受體拮抗劑[10]。AngⅡ對心肌有損傷作用,Ang-(1-7)可拮抗其損傷效應,從而進一步保護心臟功能。

血管緊張素轉換酶抑制劑(angiotensin converting enzyme inhibitors,ACEI)已被廣泛應用于治療心力衰竭、高血壓、心肌梗死等相關疾病,其可以阻止緩激肽的降解。AngⅠ既可以生成縮血管物質AngⅡ,又可以生成擴血管物質Ang-(1-7)[11]。ACEI可以抑制ACE,減少AngⅠ轉化為AngⅡ,使AngⅠ轉化為Ang-(1-7)的量增多25~50倍[7]。有研究顯示,Ang-(1-7)可被ACE降解為無活性的Ang-(1-5),但ACEI藥物可阻止Ang-(1-7)降解,增加Ang-(1-7)濃度[12]。貝那普利作為ACEI類藥物,可有效抑制血管緊張素轉換酶的活性,能良好改善心功能[13]。研究表明,貝那普利可以明顯增加體內Ang-(1-7)水平[14]。本研究結果顯示,Ang-(1-7)與貝那普利聯(lián)合用藥與單獨Ang-(1-7)治療組比較,大鼠左室重構及心功能指標有明顯改善,提示聯(lián)合應用貝那普利及Ang-(1-7),其改善心室重構及心臟收縮及舒張功能優(yōu)于單獨應用外源性Ang-(1-7)治療,其機制可能與貝那普利可以阻止Ang-(1-7)降解并增加其濃度有關。

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[11] Gironacci MM,Yujnovsky I,Gorzalczany S,et al.Angiot ensin-(1-7) inhibits the angiotensin Ⅱ-enhanced norepinephrine release in coarcted hypertensive rats[J].Regul Pept,2004,118(1-2):45-49.

[12] Lubel JS,Herath CB,Tchongue J,et al.Angiotensin-(1-7),an altemative metabolite of the renin-angiotensin system,is up-regulated in human liver disease and has antifibrotic activity in the bile-duct-ligated rat[J].Clin Sci(Lond),2009,117(11):375-386.

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Ang-(1-7)是RAAS系統(tǒng)中具有生物活性的獨立成員,是由7個氨基酸(精氨酸、組氨酸、酪氨酸、天門冬氨酸、纈氨酸、異亮氨酸、脯氨酸)組成的鈦段,是腎素-血管緊張素旁路代謝活性產物,具有擴張血管、抑制增殖等生理作用[4]。Paula等[5]利用Wistar大鼠首次發(fā)現(xiàn)了靜脈或動脈給予Ang-(1-7)可以增加緩激肽的擴血管作用。Strawn等[6]研究發(fā)現(xiàn),Ang-(1-7)能使新生內膜面積減少,并使其和中膜細胞的DNA合成減少,表明Ang-(1-7)能抑制血管平滑肌增殖。Ang-(1-7)的擴張血管、抑制增殖等生理作用對改善心室重構有重要作用,從而改善心臟的收縮及舒張功能。本研究結果顯示,Ang-(1-7)治療組大鼠的左室重量、左室重量指數(shù)、左室截面直徑均明顯小于CHF組,心功能指標動脈收縮壓、舒張壓、平均動脈壓、LVSP、+dp/dt等均顯著優(yōu)于CHF組,提示外源性Ang-(1-7)可顯著改善心室重構、改善CHF患者的心功能。另有研究報道,Ang-(1-7)可使AngⅠ轉化為AngⅡ減少,從而弱化AngⅡ的作用[7],并可能通過特殊受體介導,抑制AngⅡ的細胞內信號轉導,拮抗AngⅡ的生理作用[8]。Roks等[9]發(fā)現(xiàn),Ang-(1-7)可在人的動脈阻斷AngⅡ引起的血管收縮。當RAAS系統(tǒng)被激活時,Ang-(1-7)充當內源性的血管緊張素受體拮抗劑[10]。AngⅡ對心肌有損傷作用,Ang-(1-7)可拮抗其損傷效應,從而進一步保護心臟功能。

血管緊張素轉換酶抑制劑(angiotensin converting enzyme inhibitors,ACEI)已被廣泛應用于治療心力衰竭、高血壓、心肌梗死等相關疾病,其可以阻止緩激肽的降解。AngⅠ既可以生成縮血管物質AngⅡ,又可以生成擴血管物質Ang-(1-7)[11]。ACEI可以抑制ACE,減少AngⅠ轉化為AngⅡ,使AngⅠ轉化為Ang-(1-7)的量增多25~50倍[7]。有研究顯示,Ang-(1-7)可被ACE降解為無活性的Ang-(1-5),但ACEI藥物可阻止Ang-(1-7)降解,增加Ang-(1-7)濃度[12]。貝那普利作為ACEI類藥物,可有效抑制血管緊張素轉換酶的活性,能良好改善心功能[13]。研究表明,貝那普利可以明顯增加體內Ang-(1-7)水平[14]。本研究結果顯示,Ang-(1-7)與貝那普利聯(lián)合用藥與單獨Ang-(1-7)治療組比較,大鼠左室重構及心功能指標有明顯改善,提示聯(lián)合應用貝那普利及Ang-(1-7),其改善心室重構及心臟收縮及舒張功能優(yōu)于單獨應用外源性Ang-(1-7)治療,其機制可能與貝那普利可以阻止Ang-(1-7)降解并增加其濃度有關。

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[6] Strawn WB,F(xiàn)errario CM,Tallant EA,et al.Angiotensin-(1-7)reduces smooth muscle growth after vascular injury[J].Hypertension,1999,33(1 Pt 2):207-211.

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[10] Ueda S,Masumori-Maemoto S,Ashino K,et al.Angiotensin-(1-7) attenuates vasoconstriction evoked by angiotensin Ⅱ but not by noradrenaline in man[J].Hypertension,2000,35(4):998-1001.

[11] Gironacci MM,Yujnovsky I,Gorzalczany S,et al.Angiot ensin-(1-7) inhibits the angiotensin Ⅱ-enhanced norepinephrine release in coarcted hypertensive rats[J].Regul Pept,2004,118(1-2):45-49.

[12] Lubel JS,Herath CB,Tchongue J,et al.Angiotensin-(1-7),an altemative metabolite of the renin-angiotensin system,is up-regulated in human liver disease and has antifibrotic activity in the bile-duct-ligated rat[J].Clin Sci(Lond),2009,117(11):375-386.

[13] 原芳,劉肇禧,李長齡.貝那普利預防動脈粥樣硬化的實驗研究[J].中國藥學雜志,1998,33(10):591.

[14] 申鳳俊,史媛媛,楊芳.貝那普利對肝纖維化大鼠血管緊張素轉換酶2表達的影響[J].中國肝臟病雜志,2011, 19(8):621.

(收稿日期:2014-06-13 本文編輯:林利利)

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