張黎黎,楊震,劉愛(ài)東,黃鳴清,周鵬,王沛堅(jiān)*
(1.成都醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科,成都 610500;2.成都醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院心血管內(nèi)科,成都 610500;3.福建中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院,福州 350122)
目前我國(guó)超過(guò)60歲的老齡人口約2億,提示我國(guó)已經(jīng)進(jìn)入老齡化社會(huì)。年齡增長(zhǎng)導(dǎo)致血管老化是心腦血管疾病如腦卒中、冠心病、高血壓等的重要危險(xiǎn)因素[1,2]。血管老化最初的特征主要表現(xiàn)為血管內(nèi)皮功能障礙[3]。由于血管老化往往缺乏典型的臨床癥狀,目前對(duì)老年人群?jiǎn)渭兊难芾匣F(xiàn)象并未引起足夠重視,缺少相應(yīng)的防治措施[1]。此外,我國(guó)老年人口高血壓的患病率已高達(dá)49%[4],因此尋求既能降低血壓又能改善血管功能,防止血管老化的藥物顯得尤為重要。
替米沙坦為血管緊張素II受體(AT1型)拮抗劑,是臨床常用的降壓藥物,可改善高血壓患者預(yù)后。但近年研究顯示,替米沙坦不但可拮抗AT1受體,還可作為過(guò)氧化物酶增殖物受體γ(PPARγ)和過(guò)氧化物酶增殖物受體β(PPARβ)的激動(dòng)劑。替米沙坦通過(guò)激活PPARγ具有改善血管內(nèi)皮依賴性舒張功能的作用[5,6];通過(guò)激活PPARβ具有改善高脂喂養(yǎng)小鼠的胰島素抵抗,降低高脂喂養(yǎng)的高血壓大鼠的體質(zhì)量和血壓[7,8]。更為重要的是,替米沙坦還可增加內(nèi)皮細(xì)胞一氧化氮(NO)水平,延緩內(nèi)皮細(xì)胞衰老[9]。目前研究已證實(shí)替米沙坦可降低血壓并防止血管內(nèi)皮細(xì)胞衰老,但替米沙坦對(duì)衰老相關(guān)的腦血管內(nèi)皮功能障礙的作用及機(jī)制尚未明確。本實(shí)驗(yàn)利用自然衰老的大鼠模型,觀察替米沙坦對(duì)衰老大鼠模型血壓、心率及腦動(dòng)脈血管功能的影響,在此基礎(chǔ)上分離腦基底動(dòng)脈,觀察PPARγ和PPARβ的阻斷劑對(duì)替米沙坦作用的影響,從而初步揭示替米沙坦對(duì)衰老大鼠腦動(dòng)脈血管內(nèi)皮依賴性舒張功能的作用機(jī)制。
24月齡雄性SD大鼠(12只)和6月齡雄性SD大鼠(6只)[1],分為年輕對(duì)照組(6只)、衰老模型組(6只)、衰老-替米沙坦組(6只,灌胃給藥,5mg/kg/d)。替米沙坦以生理鹽水混懸后灌胃給藥,衰老組和對(duì)照組給予等體積生理鹽水灌胃,1次/d,干預(yù)時(shí)間為1月。
1.2.1 儀器 二氧化碳培養(yǎng)箱 (TC2323型,SHELDON,USA);去離子水過(guò)濾器 (Millipore,德國(guó));PH 計(jì)(ф320 型,Beckman,德國(guó));多導(dǎo)電生理記錄儀 (Powerlab/8SP,ADI,Australia);微血管張力測(cè) 定 儀 (Wire Myograph,DMT 620M 型,Denmark)。
1.2.2 試藥 替米沙坦(上海勃林格殷格翰藥業(yè)有限公司);DMEM培養(yǎng)基、抗生素、胎牛血清等購(gòu)于美國(guó)GIBCO公司;烏拉坦 (上海SCRC國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑公司);氯化鉀 (KCl,重慶北碚化學(xué)試劑廠);GSK0660、GW9662、二甲基亞砜(DMSO)、L-硝基-精氨酸甲脂(L-NAME)、5-羥色胺(5-HT)、乙酰膽堿 (Ach)均購(gòu)于Sigma公司;硝酸甘油 (NTG,山西康寶生物制品股份有限公司)。
SD大鼠以10%烏拉坦腹腔注射麻醉后斷頭處死,在解剖顯微鏡下分離腦基底動(dòng)脈,立即轉(zhuǎn)移至超凈工作臺(tái)放至盛有DMEM培養(yǎng)基的六孔板中進(jìn)行培養(yǎng)。分組:衰老組,衰老+替米沙坦(Telmi,10 μM)組,Telmi+GSK0660 (1μM)組,Telmi+GW9662(1μM)組,干預(yù)時(shí)間為24h。
1.4.1 參照既往建立的方法[1,11]在解剖顯微鏡下將血管環(huán)懸于兩根鋼絲之間,血管環(huán)于浴槽中平衡60min并調(diào)初張力致2mN,穩(wěn)定后加入60mM KCl溶液預(yù)激3次,開(kāi)始以下實(shí)驗(yàn):1)內(nèi)皮依賴性舒張功能(endothelium dependent relaxation,EDR)評(píng)估:于浴槽加入5-HT (10-5mmol/L)收縮血管,血管張力達(dá)平臺(tái)后分別加入不同濃度的Ach(10-9~10-5mmol/L),觀察血管對(duì) Ach的反應(yīng)性,每一濃度的加入均在上一濃度的反應(yīng)到達(dá)平臺(tái)后加入。2)非內(nèi)皮依賴性 舒張 功能的評(píng)估:以5-HT (10-5mmol/L)預(yù)收縮血管,待反應(yīng)達(dá)平臺(tái)后加入不同濃度的 NTG (10-9~10-5mmol/L),觀察血管對(duì) NTG的反應(yīng)性,每一濃度的加入均在上一濃度的反應(yīng)到達(dá)平臺(tái)后加入。
1.4.2 舒張反應(yīng)的計(jì)算方法 Ach或NTG所引起的最大舒張幅度與5-HT引起的最大收縮幅度之比值。將數(shù)據(jù)輸入Prism 3.0軟件,制作擬合曲線,通過(guò)軟件計(jì)算最大舒張反應(yīng)[Emax(%)],并進(jìn)行組間比較。
以SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)錄入及處理,數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,采用非配對(duì)t檢驗(yàn)進(jìn)行組間比較,Prism 3.0軟件制圖,以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
衰老大鼠(24月齡)模型的血壓、心率與對(duì)照組大鼠(6月齡)比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);替米沙坦(5mg/kg/d)灌胃給藥對(duì)血壓和心率無(wú)顯著影響,組間比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)(見(jiàn)圖1A和圖1B)。
替米沙坦(Telmi,10μM,24h)孵育可顯著改善衰老大鼠腦動(dòng)脈EDR,與衰老組比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。PPARγ的阻斷劑 GW9662(1 μM,24h)可顯著阻斷替米沙坦對(duì)EDR的改善作用(P<0.05);PPARβ的阻斷劑 GSK0660(1μM,24 h)雖有輕度的減弱作用,但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),提示替米沙坦改善衰老大鼠腦動(dòng)脈EDR的作用依賴于PPARγ(見(jiàn)圖2)。
圖1 替米沙坦對(duì)衰老大鼠模型血壓、心率的影響
與對(duì)照組大鼠比較,衰老大鼠腦基底動(dòng)脈Ach誘導(dǎo)的EDR顯著下降(P<0.01),替米沙坦可改善衰老大鼠腦動(dòng)脈Ach誘導(dǎo)的EDR(P<0.05)。但以LNAME(100μM,30min)預(yù)孵后比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。兩組大鼠NTG誘導(dǎo)的非內(nèi)皮依賴性舒張功能比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。上述結(jié)果提示,替米沙坦可顯著改善衰老大鼠腦基底動(dòng)脈Ach誘導(dǎo)的EDR(見(jiàn)圖3A、圖3B和圖3C)。
圖2 替米沙坦體外孵育對(duì)衰老大鼠EDR的作用及PPARγ和PPARβ阻斷劑的影響與衰老組比較,**P<0.01;與衰老-替米沙坦組比較,#P<0.05
圖3 替米沙坦對(duì)自然衰老大鼠模型血管功能的影響
衰老是腦卒中的重要危險(xiǎn)因素,其主要原因可能與衰老導(dǎo)致機(jī)體氧化應(yīng)激水平的顯著升高,進(jìn)而導(dǎo)致血管內(nèi)皮功能受損有關(guān),其機(jī)制可能與活性氧簇(ROS)在衰老的進(jìn)程中顯著升高有關(guān)。ROS不但直接損傷血管內(nèi)皮細(xì)胞,還通過(guò)失活具有內(nèi)皮保護(hù)作用的舒張因子-NO,直接介導(dǎo)了EDR受損[12]。
目前用于研究衰老的病理生理特征及相關(guān)的干預(yù)策略的動(dòng)物模型主要有D-半乳糖誘導(dǎo)的衰老模型、自然衰老模型、臭氧吸入制作的自由基損傷模型等[1,13]。通常認(rèn)為自然衰老模型能較好地模擬自然衰老進(jìn)程,其病理特點(diǎn)與人體的衰老較為類似,是目前常用的研究衰老的重要模型[14]。本研究采用24月齡SD大鼠作為研究對(duì)象,衰老SD大鼠血壓和心率與6月齡的對(duì)照大鼠比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,與既往的研究一致。
替米沙坦是臨床常用的抗高血壓藥物,有研究[15]發(fā)現(xiàn),其還有改善血管內(nèi)皮功能的作用。在本研究中,衰老大鼠在灌胃給予替米沙坦1月后,其腦動(dòng)脈Ach誘導(dǎo)的EDR得到顯著改善,而對(duì)NTG誘導(dǎo)的非內(nèi)皮依賴性舒張功能未見(jiàn)明顯影響。近年研究[7,8]提示,替米沙坦對(duì)肥胖相關(guān)的血壓升高不但具有降壓作用還能改善代謝,包括改善葡萄糖代謝、減輕體質(zhì)量和胰島素抵抗,但上述作用卻不依賴于AT1受體的阻斷作用,而是依賴于PPARβ。另有研究[16,17]顯示,替米沙坦通過(guò)激活 PPARγ具有顯著心血管代謝的保護(hù)作用。為分析替米沙坦對(duì)腦動(dòng)脈EDR改善作用依賴于PPARγ抑或是PPARβ,根據(jù)既往建立的體外培養(yǎng)血管組織的方法,觀察了PPARβ和PPARγ的阻斷劑對(duì)替米沙坦作用的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn),PPARγ的阻斷劑GW9662可顯著阻斷替米沙坦的作用,而PPARβ的阻斷劑GSK0660則不能,提示替米沙坦改善老齡鼠腦動(dòng)脈EDR依賴于PPARγ。
綜上所述,傳統(tǒng)的降壓藥物替米沙坦不但具有顯著的抗高血壓作用,對(duì)于非高血壓的老齡個(gè)體,替米沙坦則具有改善腦血管內(nèi)皮功能的作用。故推測(cè)對(duì)于老齡高血壓患者,替米沙坦的應(yīng)用可能更有利于預(yù)防腦卒中的發(fā)生,但需進(jìn)一步深入開(kāi)展基礎(chǔ)及臨床研究。
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