蛇床子素對離體肺動脈環的作用

何觀虹，滕振霞，姚 麗

哈爾濱醫科大學藥學院生藥學教研室，哈爾濱 150081

肺動脈高壓(Pulmonary Artery Hypertension，PAH)是僅次于冠心病和高血壓的第三類常見心血管疾病，發病率和死亡率都很高。盡管強有力的治療肺動脈高壓的靶分子藥物不斷問世，但其死亡率仍高達50%。因而尋求抗PAH 新藥是目前亟待解決的問題。蛇床子素(Osthole)又名甲氧基歐芹酚或歐芹酚甲醚，是從傘形科蛇床屬植物蛇床子的果實中提取的一種香豆素類成分。現代藥理研究發現其具有抗心律失常，抗炎，抗腫瘤，抗血栓，降低血壓，雌激素樣作用等多種生物活性［1-3］，對參與體循環的胸主動脈的舒張作用已被證實［4］，但對肺循環系統肺動脈的作用尚未闡明。本實驗旨在闡明蛇床子素對肺動脈的舒張作用。

圖1 蛇床子素的化學結構Fig.1 Chemical structure of osthole

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 組織準備

人肺組織來自三個接受肺葉切除術或全肺切除術的肺癌患者(一男兩女，平均年齡為48.2 ±0.8歲，經醫院醫學倫理委員會批準及患者知情同意)，手術前超聲心動圖顯示每個患者的心功能正常，患者沒有肺動脈高壓，為了抗感染和抗血栓形成，在手術前患者接受頭孢菌素和低分子量肝素治療，切下肺組織后，從肺組織中分離出肺動脈，將肺動脈切成長3mm 的血管環。

1.1.2 實驗動物

四十只成年雄性SD 大鼠(200 ±20 g)，由哈爾濱醫科大學動物中心提供。經動物保健和使用委員會(IACUC)認證，合格證號:20001024。SD 大鼠飼養于本院動物房。

1.1.3 藥物與試劑

蛇床子素(純度:99%)購自中國藥品生物制品檢定所，批號:110822-200305。苯腎上腺素(phenylephrine，PE)購自Sigma 公司，批號:116K1492。Krebs-Henseleit(K-H)含(mmol/L):NaCl 118，KCl 4.7，CaCl22.5，MgSO41.2，NaH2PO41.2，NaHCO320.0，葡萄糖11.1。其他試劑均為國產分析純。

1.1.4 主要儀器設備

肌肉張力換能器(Jz101，高碑店市新航機電設備有限公司);生物信號采集處理系統(Medlab-U-6.0，南京美易科技有限公司)，體式解剖顯微鏡(SMZ-168，Motic)。

1.2 方法

1.2.1 肺動脈血管和腸系膜動脈血管的分離

將大鼠麻醉，從大鼠胸腔和腹腔中分別取出肺和腸，將大鼠的肺和腸分別浸入4 ℃含95% O2和5% CO2混合氣體預飽和的Krebs 溶液中，在解剖顯微鏡下分離出肺動脈血管和腸系膜動脈血管，并且剝除血管周圍的結締組織，然后分別將血管剪切成長為3 mm 的血管環。將血管環懸掛在鎢絲上后，把張力傳感器置于盛有2 mL 含95% O2、5% CO2混合氣的Krebs 溶液恒溫(37 ℃)浴漕中。

1.2.2 正常肺動脈血管環與腸系膜動脈血管環的張力測定

給予動脈環0.3 g 的基礎張力，平衡30～40 min。用1 μM 苯腎上腺素(PE)對血管環進行預收縮，張力穩定后，向組織浴漕中逐漸加入濃度為10-9～10-5M 的蛇床子素，觀察張力變化，記錄5 min，作出濃度-張力曲線。

1.2.3 離體預收縮血管環的張力測定

采用1 μM PE 對血管環進行預收縮，血管收縮穩定后，向組織浴槽中加入濃度為10-9～10-5M 的蛇床子素，觀察血管張力，記錄5 min，作濃度-張力曲線。為了保證組織活力，實驗結束后，所有的血管環必須用PE 進行收縮，驗證活性。

1.3 統計學處理

2 實驗結果

2.1 蛇床子素對人離體肺動脈血管環的作用

研究證實，蛇床子素離體胸主動脈血管環具有舒張作用，但其對人的肺動脈血管是否具有相同作用尚未被證實。本實驗結果顯示，蛇床子素對人的正常離體肺動脈血管環無舒張作用(圖2B，n=3)，而累積濃度的蛇床子素(10-9～10-5M)對PE 預收縮的人離體肺動脈血管環有擴張作用(圖2，n=3)。當蛇床子素的濃度大于1 μM 時可產生顯著的血管舒張作用，當蛇床子素的濃度為10 μM 時，血管環能夠最大限度的舒張到87.14 ±4.89%(P＜0.01，n=3)，表明蛇床子素的血管舒張作用具有濃度依賴性。

圖2 蛇床子素對人的離體正常及預收縮肺動脈血管環的作用Fig.2 Effect of osthole on human pulmonary arteries (PA)rings precontracted with or without phenylephrine (1 μM)

2.2 蛇床子素對大鼠離體的肺動脈血管環的作用

蛇床子素對大鼠正常離體肺動脈血管環無舒張作用(圖3A 和B)，然而，對PE 預收縮的大鼠離體肺動脈血管有濃度依賴性的舒張作用(圖3A 和B)。當蛇床子素的濃度大于1 μM 時可產生顯著的血管舒張作用，當濃度為10 μM 時，血管環能夠最大限度的舒張到69.5 ±6.4%(P＜0.01，n=8)。蛇床子素的EC50為3.01 ±0.64 μM。

圖3 蛇床子素對大鼠的離體正常及預收縮肺動脈血管環的作用Fig.3 Effects of osthole on PA rings precontracted with or without phenylephrine (1 μM)

2.3 蛇床子素對大鼠離體的腸系膜動脈血管環的作用

為了探討蛇床子素對體循環腸系膜動脈的作用，我們進一步研究蛇床子素對大鼠腸系膜動脈的影響。實驗結果表明，蛇床子素對正常及收縮的腸系膜動脈均無血管舒張作用(圖4，圖5，n=8)。結果提示，蛇床子素對人及鼠離體的肺動脈血管有濃度依賴性的血管舒張作用，對大鼠離體腸系膜動脈血管環無此作用。

圖4 蛇床子素對大鼠正常與預收縮腸系膜動脈血管環的作用Fig.4 Vascular effects of osthole on mesenteric artery rings precontracted with and without phenylephrine(1 μM).

圖5 蛇床子素對預收縮的肺動脈血管環和腸系膜動脈血管環的作用比較Fig.5 Response comparison of PA and MA rings precontracted with phenylephrine (1 μM)to osthole

3 討論

肺血管收縮是肺動脈高壓的病理機制之一，蛇床子素對肺動脈的舒張作用及其機制是治療肺動脈高壓的關鍵，目前尚無相關報道。本研究首次證明蛇床子素能夠舒張人和大鼠的離體肺動脈環。

值得關注的是累積劑量(10-9～10-5M)的蛇床子素對鼠離體腸系膜動脈無血管舒張作用，提示蛇床子素可維持心血管功能的穩定性。腸系膜動脈和胸主動脈都屬于體循環血管，蛇床子素可舒張胸主動脈而對腸系膜動脈無影響可能與血管結構、蛇床子素的劑量、血管活性介質的不同有關。

苯腎上腺素(PE)是通過胞內肌漿網中Ca2+釋放及胞外Ca2+內流而引發血管收縮的［5］。在本實驗中，蛇床子素對正常的人和大鼠的離體肺動脈血管均無舒張作用，而能抑制PE 引起的血管收縮，提示其作用機制可能與抑制肌漿網中Ca2+釋放或離子通道有關，有待進一步研究。

本實驗首次證明:累積劑量(10-9～10-5M)的蛇床子素對人和大鼠離體的收縮的肺動脈環有濃度依賴性的舒張作用，且具有組織特異性。

1 Ding D，Wei S，Song Y，et al.Osthole exhibits anti-cancer property in rat glioma cells through inhibiting PI3K/Akt and MAPK signaling pathways.Cell Physiol Biochem，2013，32:1751-1760.

2 Yang D，Gu T，Wang T，et al.Effects of osthole on migration and invasion in breast cancer cells.Biosci Biotechnol Biochem，2010，74:1430-1434.

3 Zimecki M，Artym J，Cisowski W，et al.Immunomodulatory and anti-inflammatory activity of selected osthole derivatives.Z Naturforsch C，2009，64:361-368.

4 Ko FN，Wu TS，Liou MJ，et al.Vasorelaxation of rat thoracic aorta caused by osthole isolated from Angelica pubescens.Eur J Pharmacol，1992，219:29-34.

5 Nelson MT，Quayle JM.Physiological roles and properties of potassium channels in arterial smooth muscle.Am J Physiol，1995，268:C799-822.