灯盏花乙素对自发性高血压大鼠血管舒缩反应的影响
陈 晨1李清清2张秀娟1杜晓华1代泽兰1饶 嫱1杜庭彦1杨为民1▲
1.昆明医科大学药学院暨云南省天然药物药理重点实验室,云南昆明 650500;2.云南省澄江县人民医院药剂科,云南澄江 652599
[摘要]目的利用自发性高血压大鼠(SHR)研究灯盏花乙素(SCU)对高血压影响大鼠血管舒缩反应的作用。方法本研究采用分离14、40周的SHR及其对照品系Wistar-Kyoto大鼠(WKY)的脑基底动脉(BA)和冠状动脉(CA)血管环,应用Wire Myograph血管张力分析系统,测定BA与CA血管环的张力变化,观察SCU对高血压诱导大鼠心脑血管舒缩反应的影响。结果在舒张性反应测定实验中,SCU给药孵育可使血管的舒张效应均显著增强(P<0.001),并且40周的血管舒张性强于14周。在收缩性反应测定实验中,血管的最大收缩率随着SCU孵育浓度的加大依次降低,且SCU组的EC50值明显高于对照组(P<0.05)。结论SCU对高血压诱导大鼠血管的舒张性与收缩性反应均有一定的影响。
[关键词]灯盏花乙素;高血压;舒缩反应
世界上有超过1/4的成年人患动脉高血压[1]。心脏和脑血管舒缩功能障碍是高血压发生导致血压增加的重要病理机制和抗高血压治疗的靶点[2-3]。有报道显示,在高血压患者中出现了血管舒张功能降低与收缩功能增加的现象[4-6]。灯盏花乙素(SCU)是云南特色药用植物菊科植物短葶飞蓬[Erigeron breviscapus(Vant.)Hand.Mazz.]的干燥全草中提取的黄酮类有效成分[7],具有抗脂质过氧化反应、调整血栓素A/前列环素(TXA/PGI2)平衡等作用以及拮抗缺血再灌注损伤的作用[8-11],然而,SCU对高血压状态下心、脑血管舒张与收缩作用的研究少见报道。本研究采用Myograph微小血管张力测定技术,观测SCU对自发性高血压大鼠(SHR)冠状动脉(CA)和脑基底动脉(BA)血管的舒张与收缩功能的变化,旨在为高血压患者血管性疾病的预防和治疗方面提供基础研究依据。
1 材料与方法
1.1 材料
SCU由昆明龙津药业张人伟提供;乙酰胆碱(ACH,批号:BCBB7511)及生物缓冲剂(MOPS-PSS,批号:071M00361V)购自Sigma公司;血栓素受体激动剂U46619(Enzo,批号:10051602);其他试剂为国产分析纯。选取SHR和Wistar-Kyoto大鼠(WKY)作为对照组,13~14 周龄(13~14 周)的体重为 250~300 g,39~40 周龄(39~40 周)的体重为 350~400 g,每组大鼠 3只,均购自北京维通利华实验动物技术有限公司,许可证号:SCXK(京)2012-0001。
1.2 血管环制备与平衡
SHR和WKY大鼠采用乌拉坦麻醉,迅速取出心脏与大脑,置于4℃MOPS-PSS液中。在体式解剖显微镜下分离CA与BA,剪成长度约为1 mm的血管环,用2根60 μm的金属丝穿挂,置于盛有MOPSPSS工作液的Wire Myograph血管张力分析系统浴槽中,在恒温37℃条件下持续通入O2。每隔20 min更换1次MOPS-PSS营养液,平衡90 min。
1.3 SCU对SHR大鼠血管舒张作用的影响
采用U46619(1 μM)预收缩血管,然后累积加入SCU(10、30、100、200、400、1000 μM),观察 SHR 大鼠CA/BA累积浓度舒张曲线,计算半数有效浓度(EC50)与最大有效浓度(Emax)。
1.4 SCU预处理对SHR大鼠收缩作用的影响
采用SCU预先处理SHR大鼠心脑血管环15 min,对应累积加入U46619,观察SCU对U46619收缩曲线的影响,对照组加相应溶媒。
1.5 统计学处理
采用SigmaStat 10.0统计分析软件对数据进行分析,采用Sigma Plot作图,并模拟计算出EC50与Emax,计量资料采用均数±标准差(±s)表示,方差分析采用Two-way ANOVA,以P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 SCU对14周和40周SHR大鼠离体血管的直接舒张作用
SCU对14、40周WKY、SHR的CA和BA均有一定舒张作用,14周的EC50值明显高于40周,且40周WKY的EC50值低于40周SHR,提SCU对40周WKY、SHR的舒张作用强于14周(表1),不同周龄WKY、SHR 组间比较,差异有统计学意义(P<0.05)(图 1)。
表1 SCU作用于大鼠CA/BA的EC50与Emax值分析(±s)

 
“-”表示无

 
图1 SCU作用于大鼠CA/BA的累计浓度效应曲线
2.2 SCU预孵育SHR大鼠CA/BA对U46619收缩曲线的影响
SCU预孵育血管后,浓度累积法加入U46619,获得U46619的收缩量效曲线。对照组不加SCU孵育。由表2、图2可见,SCU组可使U46619的最大收缩率随孵育浓度的加大依次降低,且SCU组的EC50值明显高于对照组(P<0.05),提示SCU可拮抗U46619所致CA/BA收缩。
表2 U46619作用于大鼠CA/BA的EC50与Emax值分析(±s)

 
与 Vehicle比较,*P<0.05

 
图2 U46619作用于大鼠CA/BA的累计浓度效应曲线
3 讨论
SHR出生5周龄,大鼠血压可达150 mmHg,成年后血压平均为170~180 mmHg,最高可达200 mmHg以上。此鼠除高血压自发率达100%之外,还具有高血压性心血管病变,适合用来进行人类的高血压病研究[12],因此,本实验通过采用SHR大鼠来研究高血压对心脑血管舒张与收缩功能的影响。
有多项报道显示[13-14],灯盏花素在临床上用于治疗高血压病患者的效果甚为明显,并且也有灯盏花素在SHR上探讨治疗高血压的药理学研究[15],而SCU作为灯盏花素的有效活性成分,国内外报道鲜为少见[16],因此本文具有一定的创新意义。
本研究结果显示,SCU对SHR大鼠CA/BA均有不同程度的舒张作用,且在一定的浓度范围内呈剂量依赖性,但在最大浓度1000 μM时,血管出现了收缩,这一情况可能是因为给药浓度偏大所导致。在血管收缩检测试验中,实验结果显示,SCU可降低U46619血管收缩剂对血管的收缩作用。另外,CA与BA血管给药浓度不同,是因为两种血管对药物的敏感程度不同所决定。有研究显示,BA与CA血管内皮细胞的敏感性存在差异[17],这一报道与本实验结果一致。
有研究显示,SCU对抗大鼠心肌及脑缺血再灌注损伤(IR)时,曾发现SCU可通过扩张CA/BA血管达到改善IR的作用[18-20]。在此基础上,本研究观察了SCU对自发性高血压大鼠的扩血管作用,结果显示,SCU可浓度依赖性地舒张自发性高血压大鼠的CA/BA,提示SCU可在一定程度上调节血管的舒缩反应以达到降低血压的作用。这一研究结果的发现为灯盏花乙素在临床上治疗高血压疾病提供了一定的药理学证据,并且提示SCU可作为高血压相关疾病的潜在治疗剂。
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Effect of Scutellarin on angiokinesis responses in rats with spontaneous hypertension
CHEN Chen1LI Qing-qing2ZHANG Xiu-juan1DU Xiao-hua1DAI Ze-lan1RAO Qiang1DU Ting-yan1YANG Wei-min1▲
1.School of Pharmacy,Kunming Medical University,Yunnan Key Laboratory of Natural Medicine and Pharmacology,Yunnan Province,Kunming 650500,China;2.Department of Pharmacy,People′s Hospital of Chengjiang County in Yunan Province,Chengjiang 652599,China
[Abstract]ObjectiveTo investigate the effect of Scutellarin (SCU)on angiokinesis responses in rats with spontaneous hypertension(SHR).MethodsIn this study,basilar artery(BA)and coronary artery(CA)vascular rings which were isolated for 14 weeks and 40 weeks respectively from SHR and its control of Wistar-Kyoto rats(WKY)were applied.Wire Myograph vascular tension analysis system was applied,and tension changes of BA and CA vascular rings were measured.The effects of SCU on hypertension induced cardiovascular and cerebrovascular angiokinesis in rats were observed.ResultsIn the vasodilator reaction assay,the angiokinesis effect of blood vessels was significantly enhanced by incubation with SCU(P<0.001),and 40 weeks vasodilation was stronger than that 14 weeks.In vasocontraction response assay,the maximum contraction rate of blood vessels was decreased with the increase of SCU incubation concentration,and the EC50value in the SCU group was significantly higher than that in the control group(P<0.05).ConclusionScutellarin has certain influence on the vasodilatation and vasocontraction responses induced by hypertension in rats.
[Key words]Scutellarin;Hypertension;Angiokinesis
[中图分类号]R965.1 [文献标识码]A [文章编号]1674-4721(2018)1(b)-0004-04
[基金项目]国家自然科学基金资助项目(81560589,81173110);云南省科技计划项目[2014FA010,2017FE467(-019)]
[作者简介]陈晨(1986-),女,陕西咸阳人,硕士,助理实验师,从事心脑血管药理学工作
通讯作者:杨为民(1969-),女,云南昆明人,博士生导师,研究方向:心脑血管及呼吸药理学
(收稿日期:2017-10-25 本文编辑:祁海文)