17β－雌二醇對離體大鼠冠狀動脈張力的影響及其機制

崔麗娟，牛龍剛，劉 宇，梁月琴，牛拴成，陳晉原

(山西醫科大學機能實驗室，太原 030001)

絕經前婦女心血管疾病發病率明顯低于同齡男性和絕經后婦女，說明雌激素具有很強的心血管保護作用［1－3］。動物研究表明，雌激素能夠通過非基因組途徑快速舒張血管，雌激素的快速舒血管作用可能是雌激素促進了血管內皮細胞釋放NO，進而抑制平滑肌細胞的收縮［4］。有報道，雌激素可以直接抑制血管平滑肌細胞的收縮作用，產生舒血管作用［5］。然而，雌激素作用于血管的確切機制還未完全清楚。本實驗采用離體血管環灌流的方法觀察17β－雌二醇對內皮完整和去內皮大鼠冠狀動脈環的急性舒張作用，并分析其機制。

1 材料和方法

1.1 試劑與儀器

17β－雌二醇 、苯腎上腺素、乙酰膽堿、左旋硝精氨酸甲酯、亞甲藍、四乙胺、格列本脲、(－)BayK8644、ICI182780均購自美國Sigma公司。

Multi Myograph System－610M Danish Myo Technology A/S(DMT):丹麥，DMT公司;Power Lab生物信號采集分析系統及張力換能器:澳大利亞，埃德儀器國際貿易有限公司;PHs－3C精密pH計:中國，上海雷磁儀器廠;Hss－1B數字式超級恒溫泵:中國，成都儀器廠;Olympus SZX－ILLB200解剖顯微鏡:日本。

1.2 大鼠冠狀動脈血管環標本的制備

SD大鼠，體重220－240 g，由山西醫科大學實驗動物中心提供。制備方法參照文獻［6］，大鼠斷頭處死后，立即取出心臟，置于氧飽和的4℃ PSS液中，解剖顯微鏡下鈍性分離冠狀動脈，在前降支處剪取2mm的血管環。將分離干凈的動脈環穿入兩根直徑為40μm的鎢絲，將血管環固定在Multi Myograph System－610M(DMT)浴槽內的傳感器上，持續通以100%O2。浴槽溫度恒定在37℃，平衡60－90 min后開始實驗。平衡期間每隔15－20 min用37℃的PSS液更換一次浴槽內液體。血管環的張力變化通過DMT的換能系統采集，并通過Chart5.5記錄在計算機上。在開始正式實驗之前，用60 mmol/L的KCl預收縮，當收縮達穩定的平臺時用ACh(10－6mol/L)舒張，連續3次，當相鄰兩次刺激的收縮幅度或舒張幅度差別不大于10%時，認為血管環組織結構完整，功能正常，再穩定30 min，然后開始正式實驗。

1.3 離體血管環實驗

①為研究不同濃度17β－雌二醇舒張大鼠離體冠狀動脈的作用與內皮的關系，將實驗分為內皮完整組和去內皮組;②為研究此舒血管作用與一氧化氮合酶/一氧化氮/環磷酸鳥苷通路的關系，將實驗分為左旋硝精氨酸甲酯組(10－5mol/L)和亞甲藍組(10－5mol/L);③為研究此舒血管作用與鉀通道、鈣通道及雌激素受體的關系，將實驗分為鈣激活鉀通道(KCa)阻斷劑四乙胺(10－4mol/L)組、ATP敏感鉀通道(KATP)的阻斷劑格列本脲(10－5mol/L)組、L－型鈣通道激動劑(－)BayK8644(10－6mol/L)組及雌激素受體阻斷劑ICI182780(10－6mol/L)組。以苯腎上腺素誘發的最大收縮度為標準值100%，各種藥物對血管環最大舒張率為加藥后與加藥前收縮幅度的百分比。

1.4 統計學分析

2 結果

2.1 17β－雌二醇對大鼠冠狀動脈環的作用

如圖1 所示，17β－ 雌二醇(10－10－10－5mol/L)可引起內皮完整的苯腎上腺素收縮的冠狀動脈劑量依賴性的舒張效應，去內皮后，其舒血管效應減弱。其中10－6和10－5mol/L兩個濃度組的舒張效應明顯低于同濃度內皮完整組(P＜0.05)。

圖1 17β－雌二醇對大鼠冠狀動脈環舒張的量效關系(xˉ±s，n=6)Figure 1 Concentration-relaxation curves of 17β-estradiol on precontraction induced by phenylephrine(10－6 mol/L)in rat isolated coronary artery rings(xˉ±s，n=6)

2.2 一氧化氮合酶/一氧化氮/環磷酸鳥苷通路對17β－雌二醇所致大鼠冠狀動脈環舒張作用的影響

實驗分別觀察10－5mol/L的左旋硝氨酸甲酯(L-NAME)和亞甲藍對10－7－10－5mol/L 17β－ 雌二醇對冠狀動脈環舒張作用的影響，結果表明左旋硝精氨酸甲酯和亞甲藍均可抑制10－6mol/L和10－5mol/L 17β－雌二醇的作用，使兩組冠狀動脈環的最大舒張率顯著降低(P＜0.05，見圖2)。

2.3 鉀通道、鈣通道及雌激素受體對17β－雌二醇所致大鼠冠狀動脈環舒張作用的影響

如圖3所示，四乙胺、格列本脲、(－)BayK8644可以減弱17β－雌二醇的舒張血管作用(P＜0.05)。在17β－雌二醇的濃度為10－6mol/L時，最大舒張率分別降低為(6.74±1.61)%，(21.22±6.31)% 和(15.16±8.43)%，其中四乙胺的作用更顯著。雌激素受體特異性阻斷劑ICI182780對同濃度17β－雌二醇的舒張作用無明顯影響(P＞0.05)。

圖2 L-NAME和亞甲藍對17β－雌二醇所致大鼠冠狀動脈環舒張作用的影響(xˉ±s，n=6)Figure 2 Effects of L-NAME and methylene blue on 17βestradiol-induced vasorelaxation induced by PE(10－6 mol/L)in rat isolated coronary artery rings(xˉ±s，n=6)

圖3 不同通道及受體對17β－雌二醇所致大鼠冠狀動脈環舒張作用的影響(±s，n=6)。Figure 3 Effects of TEA，Gli，(－ )BayK8644 and ICI182780 on 17β-estradiol-induced vasorelaxation induced by PE in rat isolated coronary artery rings

3 討論

心血管系統也分布有雌激素受體，因而其功能也受雌激素影響。流行病學、動物實驗及人類的大量資料表明雌激素對心血管系統的功能有保護作用［7］。本文觀察了17β－雌二醇血管舒張作用，并初步探討了其作用途徑。

文獻資料報道［8］，17β－雌二醇的急性舒張血管作用為血管內皮依賴性和血管內皮非依賴性，NO在此作用中起關鍵作用。本實驗發現17β－雌二醇(10－10－10－5mol/L)可引起急性濃度依賴性的冠狀動脈環舒張;去內皮后，17β－雌二醇的舒張血管作用減弱，10－6和10－5mol/L兩濃度組的舒張效應明顯低于內皮完整組。提示17β－雌二醇的舒張血管作用為部分內皮依賴性。

自從1980年Furchgott等［9］發現內皮細胞釋放內皮衍生性舒張因子(endothelium-derived relaxing factor，EDRF)以來，血管內皮細胞在調節血管舒縮方面的作用引起極大關注。即血管內皮細胞分泌一氧化氮，一氧化氮以旁分泌的形式作用于血管下平滑肌細胞，激活鳥苷酸環化酶，使細胞內環磷酸鳥苷濃度升高，舒張血管。本實驗發現，一氧化氮合酶抑制劑左旋硝精氨酸甲酯和鳥苷酸環化酶抑制劑亞甲蘭均可以抑制高濃度17β－雌二醇(10－6mol/L和10－5mol/L)的血管舒張作用。提示血管內皮分泌的NO參與了17β－雌二醇的急性舒血管作用。

作為調節平滑肌細胞膜電位的主要因素，鉀通道的活性是決定血管張力的一個重要因素。鉀通道開放，鉀離子外流，細胞膜超極化，血管平滑肌張力下降，血管舒張［10］。本實驗發現，17β－雌二醇誘導的舒張血管作用可以被KCa阻斷藥四乙胺和KATP阻斷藥格列本脲抑制，表明KCa和KATP參與了其舒血管作用。(－)BayK8644是電壓依賴性鈣通道L－型鈣通道的激動劑，17β－雌二醇對冠狀動脈環的舒張作用可以被(－)BayK8644所抑制，進一步提示17β－雌二醇的舒張血管作用也可能通過開放血管平滑肌細胞膜鉀通道→鉀外流增加→細胞膜超極化→抑制電壓依賴性鈣通道→鈣內流減少→細胞內鈣濃度降低→平滑肌舒張這一途徑而實現。

雌激素受體特異性的阻斷劑ICI182780對17β-雌二醇的舒張作用無明顯影響，提示雌激素受體可能沒有參與17β-雌二醇的舒張血管作用。本文得出以下結論:①17β-雌二醇可引起內皮依賴性的冠狀動脈環舒張;②一氧化氮合酶/一氧化氮/環磷酸鳥苷通路參與了17β-雌二醇所致大鼠冠狀動脈環舒張作用;③17β-雌二醇的冠狀動脈環舒張作用與鉀通道(KCa和KATP)開放，鉀外流增加和阻斷鈣通道，抑制鈣內流有關;④此作用與雌激素受體無關。

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