不同劑量瑞舒伐他汀對自發性高血壓大鼠血管重構和血管反應性的影響

張竹林，馬秀瑞，張麗貞

·基礎醫學論著/研究·

不同劑量瑞舒伐他汀對自發性高血壓大鼠血管重構和血管反應性的影響

張竹林，馬秀瑞，張麗貞

目的 觀察瑞舒伐他汀對自發性高血壓大鼠(SHR)主動脈血管重構和血管反應性的影響。方法 雄性Wistar-Kyoto大鼠(WKY)為正常血壓對照組(W組)；SHR隨機分為瑞舒伐他汀6.25 mg/(kg·d)組(R1組)、瑞舒伐他汀12.5 mg/(kg·d)組(R2組)、瑞舒伐他汀25 mg/(kg·d)組(R3組)、SHR對照組(S組)。瑞舒伐他汀溶于蒸餾水中灌胃，對照組給予等量蒸餾水灌胃，給藥前后尾動脈測大鼠收縮壓。8周給藥結束后，取主動脈，一部分做HE染色觀察血管重構，一部分用離體血管灌流法觀察主動脈對不同藥物的反應性。結果 與W組比較，S組尾動脈收縮壓顯著增加，主動脈內徑(L)顯著減小，而中膜厚度(M)、中膜厚度與內徑比值(M/L)顯著增高。SHR主動脈對KCl(20 mmol/L ～120 mmol/L)和苯腎上腺素(Phe，10-8mol/L～10-5mol/L)的收縮反應較W組顯著增加；對乙酰膽堿(Ach，10-10mol/L～10-5mol/L)的舒張反應降低，但對硝普鈉(SNP，10-10mol/L～10-4mol/L)的舒張反應差異無統計學意義。瑞舒伐他汀可使SHR收縮壓的升高幅度降低，增加主動脈內徑，降低中膜厚度，降低中膜厚度與內徑比值(M/L)；同時瑞舒伐他汀可以降低SHR主動脈對KCl和Phe的收縮反應，增強SHR主動脈對Ach的舒張反應，但對SNP的舒張反應無顯著性影響。結論 瑞舒伐他汀有延緩SHR收縮壓升高的趨勢，可以改善主動脈重構；增強SHR主動脈內皮依賴性舒張反應，降低其收縮反應，有效保護SHR血管內皮功能。

自發性高血壓；瑞舒伐他汀；血管重構；血管反應性

高血壓病是嚴重威脅人類健康和生命的常見疾病，而血管內皮功能障礙是高血壓病的重要病理生理機制[1]。高血壓與血脂代謝異常是心血管疾病的兩大主要危險因素，均可對血管內皮功能產生不良影響，加速靶器官的損害。血管內皮功能障礙可表現為多個方面，如血管舒縮失衡、血管重構等。血管舒縮失衡主要體現在血管對舒血管物質的反應減弱，對縮血管物質反應增強[2]。另一方面，血管內皮受損使血管形態結構發生變化，如管壁增厚，壁/腔比值增大[3]，呈明顯的肥厚性重構。這種重構可以是血管結構改變的早期表現，也是許多心血管事件發生的基礎。逆轉高血壓內皮功能不全已經成為降壓之外的另一治療新靶點。

他汀類藥物是目前臨床最常用的調脂藥物，通過抑制膽固醇合成過程中的限速酶3-羥基-3-甲基戊二酰輔酶A(HMG-CoA)還原酶，而發揮其強大的調脂作用。研究證實，瑞舒伐他汀作為目前最新的他汀類藥物，具有多種調脂以外作用，可對心血管系統發揮有益影響：降低血壓、改善內皮功能、抑制血管平滑肌細胞的增生等[4]。本課題通過觀察不同劑量瑞舒伐他汀對自發性高血壓大鼠(spontaneously hypertension rats，SHR)血壓、主動脈重構、主動脈血管反應性的影響，為瑞舒伐他汀在高血壓臨床治療中的合理應用提供實驗依據。

1 材料與方法

1.1 實驗動物與分組 雄性清潔級Wistar-Kyoto大鼠(WKY)8只和SHR 32只，均購自北京維通利華動物中心。適應性飼養1周后，WKY作為正常血壓對照組(W組)；SHR大鼠隨機分為瑞舒伐他汀6.25 mg/(kg·d)組(R1組)、瑞舒伐他汀12.5 mg/(kg·d)組(R2組)、瑞舒伐他汀25 mg/(kg·d)組(R3組)、SHR對照組(S組)，每組8只。瑞舒伐他汀溶于蒸餾水中灌胃，對照組給予等量蒸餾水灌胃，共給藥8周。給藥前后尾動脈測量大鼠收縮壓。給藥結束后，3%戊巴比妥鈉(30 mg/kg)麻醉大鼠，取主動脈，一部分用4%多聚甲醛固定，用于蘇木素-伊紅(HE)染色；一部分做離體血管實驗，觀察主動脈對不同藥物的反應性。

1.2 血壓測量 采用鼠尾動脈測壓儀(HX -Ⅱ型)，在大鼠清醒狀態下無創性測定各組大鼠尾動脈收縮壓。經尾部預溫和環境適應，使大鼠心率穩定在400次/min左右時，用尾袖套法測量血壓。給藥前后測血壓1次，每次在同一時間(09：00)開始測量，每只大鼠連續測3次，取其均值。

1.3 主動脈HE染色 取材后的主動脈浸入4%多聚甲醛固定過夜；經梯度酒精脫水；二甲苯透明；浸蠟；包埋。連續切片，厚度4 μm，60 ℃烘烤過夜，室溫干燥，無塵處保存。脫蠟、水化后，行HE染色。鏡下觀察主動脈形態學變化，照相保存。用BI 2000醫學圖像分析系統分析主動脈圖像，測量主動脈血管中膜厚度(media thickness，M)、血管內徑(luminal radius，L)、中膜厚度與內徑比值(M/L)，按順時針方向測12個值取其平均值。

1.4 主動脈血管反應性 主動脈剔除脂肪及周圍結締組織后，剪成3 mm～4 mm 的血管環。血管環用兩根不銹鋼微型掛鉤貫穿血管管腔，水平懸掛在浴管內，下方固定，上方以一細鋼絲連于張力換能器。經Poweralab計算機生物信號采集分析系統記錄血管的舒縮變化。浴管內含有100%O2、37 ℃的磷酸鹽緩沖液(PSS)10 mL。營養液組成：NaCl 144 mmol/L，KCl 5.8 mmol/L，MgCl21.2 mmol/L，CaCl22.5 mmol/ L，Glucose 11.1 mmol/L，HEPES 5 mmol/L。前負荷2 g，平衡2 h，期間每20 min 換1次營養液。平衡期間以20mmol/L KCl預刺激2次，血管反應穩定后開始以下實驗。

在基礎狀態下，向浴槽內累積加入苯腎上腺素(Phe，10-8mol/L～10-5mol/L)、KCl(20 mmol/L～120 mmol/L)，使其在浴槽中的終濃度0.5個對數級倍增高，建立Phe和KCl的累積對數濃度-反應曲線(logarithm cumulative concentration response curve，LCCRC)，觀察不同組大鼠主動脈對不同縮血管藥物的反應。

在基礎狀態下，向浴槽內加入Phe 10-6mol/L，待血管環收縮穩定，向浴槽內累積加入乙酰膽堿(Ach，10-10mol/L～10-5mol/L)和硝普鈉(SNP，10-10mol/L～10-4mol/L)，使其在浴槽中的終濃度0.5個對數級倍增高，建立Ach和SNP的LCCRC，觀察不同組大鼠主動脈對不同舒血管藥物的反應。

2 結 果

2.1 瑞舒伐他汀對SHR血壓的影響 實驗前SHR各組大鼠尾動脈收縮壓顯著高于W組(P<0.05)。治療8周后，SHR各組收縮壓較給藥前顯著升高，而W組收縮壓無顯著變化。但R1組、R2組、R3組給藥8周后血壓較S組低，且有劑量依賴性(P>0.05)。詳見表1。

表1 不同劑量瑞舒伐他汀對SHR尾動脈收縮壓的影響(x±s) mmHg

2.2 瑞舒伐他汀對SHR主動脈重構的影響 與W組比較，S組主動脈L顯著減小，而M、M/L顯著增高(P<0.05)。瑞舒伐他汀治療后，R1組、R2組、R3組主動脈L顯著增加(P<0.05)，M、M/L則降低(P<0.05)，且具有劑量依賴性。詳見表2。

表2 瑞舒伐他汀對SHR主動脈幾何形態學參數的影響(x±s)

2.3 瑞舒伐他汀對SHR主動脈血管反應性的影響 KCl(20 mmol/L～120 mmol/L)和Phe(10-8mol/L～10-5mol/L)可濃度依賴性收縮各組大鼠主動脈。SHR主動脈對KCl和Phe的收縮反應較WKY組顯著增加(P<0.05)。瑞舒伐他汀治療8周后，顯著降低SHR主動脈KCl和Phe介導的收縮反應，且具有劑量依賴性(P<0.05)。詳見圖1、圖2。

注：與W組比較，1)P<0.05；與S組比較，2)P<0.05；與R1組比較，3)P<0.05。

圖1 瑞舒伐他汀對SHR主動脈KCl介導的收縮反應的影響

注：與W組比較，1)P<0.05；與S組比較，2)P<0.05；與R1組比較，3)P<0.05。

Ach(10-10mol/L～10-5mol/L)和SNP(10-10mol/L～10-4mol/L)可劑量依賴性舒張各組大鼠主動脈。SHR主動脈對Ach的舒張反應較WKY組顯著降低(P<0.05)，但對SNP的舒張反應差異無統計學意義。瑞舒伐他汀給藥8周，可增強SHR主動脈對Ach的舒張反應(P<0.05)，但對SNP的舒張反應無顯著性影響。詳見圖3和圖4。

注：與W組比較，1)P<0.05；與S組比較，2)P<0.05；與R1組比較，3)P<0.05。

圖3 瑞舒伐他汀對SHR主動脈Ach介導的舒張反應的影響

圖4 瑞舒伐他汀對SHR主動脈SNP介導的舒張反應的影響

3 討 論

高血壓是發病率較高的心血管疾病，其發病環節與內皮細胞功能密切相關。高血壓狀態下由于血管痙攣收縮引起內皮細胞缺血缺氧，引起血管內皮結構和功能的損傷，促進高血壓及其并發癥的發生發展。本研究結果顯示，SHR收縮壓顯著升高，并伴有主動脈血管重構，主動脈舒張反應減弱，收縮反應增強；瑞舒伐他汀治療后，SHR收縮壓顯著下降，SHR主動脈重構及主動脈舒縮失衡現象得以改善。提示瑞舒伐他汀對SHR血管內皮功能具有劑量依賴性的保護作用。

他汀類藥物是最常用的降脂藥物之一，可明顯減少心血管疾病死亡率，對心血管疾病的一級預防與二級預防有重要的意義。近些年來，他汀類降脂作用以外的其他作用也受到廣泛關注。瑞舒伐他汀是膽固醇生物合成過程中的限速酶HMG-CoA還原酶的抑制劑。目前實驗證據表明瑞舒伐他汀可降低高血壓患者血壓[5]，保護靶器官[6-8]。本研究結果顯示，瑞舒伐他汀給藥8周，顯著降低SHR收縮壓，進一步說明本藥可降低血壓，可作為降壓藥物的重要“協同”與輔助治療。

高血壓血管重構是血管系統對血流動力學或體液因素的改變而發生的變化。一方面，高血壓引起血管壁張力持續增高；另一方面，內皮細胞合成和分泌的各種細胞因子起重要作用。本實驗結果顯示，與WKY比較，SHR主動脈內徑顯著減少，管壁明顯增厚，尤其是中層肥厚，M/L增大，主動脈順應性下降，顯示高血壓可引起主動脈發生內向肥厚性重構。本實驗結果顯示，瑞舒伐他汀抑制SHR主動脈重構，并具有一定的劑量依賴性。他汀類藥物降低膽固醇的同時能改善周圍動脈的順應能力，從而降低動脈血壓及脈壓。推測瑞舒伐他汀改善SHR主動脈重構可能與其降低血壓，減少壓力因素對血管平滑肌的增殖作用，抑制主動脈平滑肌細胞增殖，預防和逆轉高血壓內皮細胞功能損害，恢復內皮細胞依賴性血管舒張有關。

內皮功能下降導致血管舒縮失衡，主要表現為血管對縮血管藥物反應性增加，對舒血管藥物的反應性降低。通過觀察SHR主動脈對不同縮血管藥及舒血管藥的反應性，可了解SHR主動脈內皮細胞功能。研究血管收縮功能時，大多數實驗選用Phe和KCl作為工具藥。KCl可改變細胞膜電位，使細胞膜除極，從而激活電壓依賴鈣通道，使細胞外鈣離子內流；Phe與血管α受體結合后一方面激活受體介導的鈣通道，使外鈣內流，另一方面也使肌漿網內的鈣離子外流。本實驗結果顯示，SHR主動脈對Phe和KCl的收縮反應都較WKY組顯著增強，瑞舒伐他汀可以顯著降低SHR主動脈對不同縮血管藥物的反應性，改善SHR動脈的內皮功能。

血管舒張分為兩種形式：①內皮依賴性舒張功能：是指在藥物(如Ach)的作用下釋放血管活性物質，引起血管舒張，與內皮結構和功能的完整性密切相關。②內皮非依賴性舒張功能：指在SNP等藥物的作用下釋放一氧化氮，直接作用于血管平滑肌引起血管舒張，這種作用并不依賴于內皮，去掉內皮后其舒張血管作用不受影響[9]。因此，在觀察血管舒張功能的實驗中，選用Ach和SNP作為工具藥。血管內皮完整時，Ach可激動血管內皮表面M受體，通過內皮依賴性舒張因子、內皮依賴性超極化因子、前列環素等舒血管因子的介導，激活平滑肌腺苷酸環化酶(cAMP)，使cAMP增加而舒張血管。本實驗結果顯示，SHR主動脈對Ach的舒張較WKY組顯著降低，但對SNP舒張反應未見顯著性差異，這說明SHR與WKY動脈舒張反應的差異不是來自平滑肌的直接擴張作用，而是來自血管內皮功能的差異。瑞舒伐他汀治療后，增強SHR主動脈對Ach的舒張效應，但是對SNP的舒張反應無影響。結果提示瑞舒伐他汀有效改善SHR主動脈內皮功能。但吳淼等[10]研究發現，高血壓患者經瑞舒伐他汀治療后，患者肱動脈局部血管平滑肌對外源性內皮衍生性舒張因子的反應性(非內皮依賴性)和由血流剪切力刺激內皮細胞產生一氧化氮等血管活性物質引起的血管擴張能力(內皮依賴性舒張功能)均有改善。這種差異可能來自于實驗方法：吳淼等[10]采用的是在體超聲多普勒技術，本實驗采用的是離體血管灌流法。

綜上所述，瑞舒伐他汀有效降低SHR收縮壓的同時，可以改善主動脈重構；增強SHR主動脈內皮依賴性舒張反應，降低其收縮反應，有效地保護SHR血管內皮功能。

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(本文編輯 郭懷印)

Effects of Rosuvastatin on Vascular Remodeling and Vascular Reaction in Spontaneously Hypertension Rats

Zhang Zhulin，Ma Xiurui，Zhang Lizhen

Shanxi Cardiovascular Hospital，Taiyuan 030024，Shanxi，China

Objective To observe the effects of rosuvastatin on remodel and vascular reaction of aorta from spontaneously hypertension rats (SHR).Methods SHR and Wister-Kyoto (WKY) rats were randomly divided into：WKY control group，SHR treated with rosuvastatin 6.25 mg/(kg·d)，SHR treated with rosuvastatin 12.5 mg/(kg·d)；rosuvastatin 25 mg/(kg·d)，SHR control group.Therapy continued for 8 weeks.Tail systolic blood pressure was weekly measured before and after the study.At the end of this study，aorta was moved rapidly.A part of aorta was fixed with 4% paraformaldehyde to observe the vascular remodeling by HE stain.The vascular reaction of aorta was measured in vitro.Results Compared with WKY，the systolic blood pressure was higher，and vessel lumen diameter(L) decreased，while media thickness(M) and M/L increased in SHR.The contractions to phenylephrine(Phe)，KCl in aorta were increased in SHR than in WKY.The relaxation to Ach decreased in SHR，but there was no difference of relaxation to SNP.Treatment with reosuvastatin induced a reduction in systolic blood pressure；increasing in L and decrease in M and M/L.Reosuvastatin reduced the contraction of aorta to Phe and KCl，increased the relaxation of aorta to Ach，but had no effect on the relaxation to SNP.Conclusion Reosuvastatin can retard the remodeling of aorta，improve the vascular reaction to different vasomotors，resume the balance of relaxation and contraction， protect endothelial function in SHR.

spontaneously hypertension；rosuvastatin；vascular remodeling；vascular reaction

山西省科技攻關項目(No.20120313018-11)

山西省心血管病醫院(太原 030024)

張麗貞，E-mail：zhangbamboo@126.com

R544.1 R255.3

A

10．3969/j．issn．1672-1349．2015．14．008

1672-1349(2015)14-1608-04

2015-02-12)