汪博泉,周 敏,張永星,劉 惠,陳歡俊,何白云
三峽大學醫(yī)學院,宜昌443002
紅景天(Rhodiola sachalinensis A.Bor),是景天科紅景天屬多年生草本,主要以根莖入藥。在我國,紅景天主要分布西藏和東北長白山海拔1700 m以上的山區(qū)。紅景天具有抗疲勞、抗衰老、抗有害刺激、改善心腦血管功能、增強免疫功能等多方面藥理作用。現(xiàn)代醫(yī)學研究指出,紅景天適應高原高寒缺氧、大風干旱、紫外線照射強烈、晝夜溫差大等惡劣的生態(tài)環(huán)境,為環(huán)境適應性藥物,其有效成分紅景天苷,只含C、H、O三種元素,氧元素負電性中心有兩個以上,這類化合物低毒,副作用小,藥效作用廣泛,效果顯著。我國應用紅景天治病和進補的歷史悠久,《神農(nóng)本草》稱其為“主養(yǎng)命以應天,無毒、多服、久服不傷人,輕身益氣,不老延年”的“上藥”。在西藏被譽為“高原人參”,為藏族習用藥材。紅景天作為近年開發(fā)的“適應原”樣藥物,在臨床上已被廣泛應用,尤其是在心腦血管領域。正常麻醉犬血流動力實驗,證實紅景天苷能增加犬冠脈流量和心輸出量,降低冠脈阻力和全身血管阻力,提示紅景天苷具有舒張血管的功能[1,2]。本實驗通過對離體大鼠胸主動脈環(huán)灌流方法,探討紅景天水煎劑對離體胸主動脈的作用及其可能的作用機制,為紅景天的臨床應用,以及中藥和保健品的開發(fā)提供相關的實驗依據(jù)。
選用SD雄性大鼠(250~300 g),清潔級,由三峽大學實驗動物中心提供的,許可證號:SCXK(鄂)2011-0012
紅景天生藥(hongjingtian)產(chǎn)于西藏林芝地區(qū)的干燥根莖160 g,常規(guī)粉碎煎煮濃縮,制成的水煎劑320 mL(1 mL水煎劑相當于生藥0.5 g);鹽酸去氧腎上腺素(PE),H31021175,上海禾豐制藥有限公司;乙酰膽堿(Ach),滬12-331-86,上?;瘜W試劑總廠;Kreb-Henseleit(K-H)液[3](mmol/L):NaCl 118,KCl 4.7,NaHCO325,KH2PO41.2,MgCl21.2,CaCl22.5,Glucose 11.1,PH7.4。無鈣 K-H 液中不含CaCl2并加入0.05 mmol/L EGTA,其它同 K-H液。離體組織灌流儀為PowerLab/4P生物信號記錄分析系統(tǒng)。
大鼠去意識后,開胸腔游離出胸主動脈,置于95%O2和5%CO2混合氣飽和的4℃K-H液中剝離血管周圍結締組織,剪成2.0~3.0 mm長的血管環(huán),每只鼠取四段(相同組內(nèi)血管環(huán)來自不同大鼠),將血管環(huán)懸掛于盛有20 mL持續(xù)入混合氣體的37℃K-H液的水浴槽中,血管環(huán)在基礎狀態(tài)下穩(wěn)定5 min后在1.5 h內(nèi)分次加張力到2.0 g,其間每15 min換一次液。驗證血管內(nèi)皮完整性方法:用10-6mol/L PE刺激血管環(huán),使其達到最大收縮幅度穩(wěn)定后加入10-5mol/L Ach,待其舒張穩(wěn)定后測定其張力,計算出血管舒張率,舒張率<10%表示完全去內(nèi)皮,為去內(nèi)皮組,舒張率>80%表示內(nèi)皮完整,為完整內(nèi)皮組,否則棄用[4]。檢測去內(nèi)皮效果后,換液至血管環(huán)恢復檢測前狀態(tài),再穩(wěn)定30 min后,進行后續(xù)操作。
血管環(huán)穩(wěn)定后加入PE預收縮,待收縮穩(wěn)定后向水浴管中累加濃度為 0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、4.5、5.0 mg/mL的紅景天水煎劑,對照組用等體積的K-H液代替紅景天水煎劑加入,觀察記錄血管環(huán)的張力,用舒張率(舒張率=(加藥前張力-加藥后張力)/加藥前張力×100%)表示。結果表明紅景天水煎劑對離體大鼠胸主動脈環(huán)最適濃度為4.5 mg/ml。
血管環(huán)穩(wěn)定后,在K-H液中直接加入紅景天水煎劑,使其濃度為4.5 mg/mL,對照組加入等體積的K-H液,觀察記錄血管環(huán)的張力,用舒張率表示。結果紅景天水煎劑組與對照組相比,血管環(huán)出現(xiàn)一過性小幅收縮后舒張至加藥前狀態(tài)現(xiàn)象。
血管環(huán)穩(wěn)定后,用10-6mol/L濃度的PE預收縮內(nèi)皮完整組和去內(nèi)皮組血管環(huán),待其達到收縮峰值并穩(wěn)定后,實驗組均加入紅景天水煎劑至濃度為4.5 mg/mL,對照組加入等體積K-H液,觀察記錄血管環(huán)的張力,用舒張率表示。
與對照組相比,紅景天水煎劑能顯著抑制完整內(nèi)皮組(如圖1所示)和去內(nèi)皮組(如圖2所示)PE的預收縮,完整內(nèi)皮組與去內(nèi)皮組相比(如圖3所示)差異無統(tǒng)計學意義,提示紅景天水煎劑對血管環(huán)作用無內(nèi)皮依耐性。
用K-H液穩(wěn)定血管環(huán)1.5 h后,用無鈣K-H液每15 min洗脫血管環(huán)一次,總洗脫三次完成后穩(wěn)定血管環(huán)30 min,加紅景天水煎劑至4.5 mg/m l孵育30 min后,再加入10-6mol/L PE,觀察記錄血管環(huán)的張力,穩(wěn)定后加入CaCl2至3 mmol/L,對照組用等量K-H液代替,待其穩(wěn)定后,觀察記錄血管環(huán)的張力,結果用收縮率(收縮率=(加藥后張力-加藥前張力)/加藥前張力×100%)表示。
在無鈣的K-H液中,紅景天水煎劑孵育的血管環(huán)加PE后的收縮率與對照組相比差異有顯著性(P<0.05)。加入CaCl2后,實驗組血管環(huán)收縮無明顯變化,對照組收縮顯著(P<0.01)。見圖4。
去內(nèi)皮血管環(huán)穩(wěn)定后加入60 mmol/L KCl進行預收縮,收縮達到峰值并穩(wěn)定后,實驗組加入紅景天水煎劑至濃度為4.5 mg/mL,對照組加入等體積KH液,觀察記錄血管環(huán)的張力,用舒張率表示。
與對照組相比,紅景天水煎劑能顯著抑制去內(nèi)皮組KCl的預收縮。見圖5。
實驗結果表明紅景天水煎劑直接作用于基礎狀態(tài)下的主動脈環(huán),血管環(huán)出現(xiàn)一過性小幅收縮后舒張至加藥前狀態(tài)的現(xiàn)象,提示紅景天水煎劑對基礎狀態(tài)下主動脈環(huán)的靜息張力有瞬時影響。紅景天的有效成分紅景天苷對未經(jīng)任何預處理的胸主動脈環(huán)沒有明顯的舒張作用[5],紅景天水煎劑作用于胸主動脈環(huán)出現(xiàn)與單品不同的現(xiàn)象,是因為水煎劑中成分復雜,該現(xiàn)象可能是由其他成分引起的。研究表明PE誘導的血管收縮作用主要是通過作用于α1腎上腺素受體,該受體屬于G蛋白耦聯(lián)受體,激活磷脂酶C,產(chǎn)生DAG和IP3,DAG激活蛋白激酶C,使鈣通道磷酸化,引起鈣通道開放,即激活受體依耐性鈣通道,使外鈣內(nèi)流;IP3激活內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上1,4,5-三磷酸肌醇(IP3)受體,使肌漿網(wǎng)釋放內(nèi)鈣,兩個途徑都促使血管平滑肌收縮[6,7]。結果3.2顯示紅景天水煎劑能顯著抑制PE預收縮,提示紅景天水煎劑可能是通過干預上述機制中一條或兩條途徑實現(xiàn)的。在無鈣灌流液環(huán)境中紅景天水煎劑孵育后加PE,實驗組與對照組有顯著差異且復鈣后差異明顯,提示紅景天水煎劑對血管IP3激活內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上1,4,5-三磷酸肌醇(IP3)受體途徑有促進作用,復鈣后現(xiàn)象表明紅景天水煎劑對DAG激活蛋白激酶C,使鈣通道磷酸化途徑起抑制作用。完整內(nèi)皮組和去內(nèi)皮組無明顯差異,提示紅景天水煎劑舒張血管無內(nèi)皮依耐性。用60 mmol/L KCl預收縮血管環(huán),細胞外的高鉀引起細胞去極化,激活電壓依耐性鈣通道,使大量鈣離子內(nèi)流[6-8]。紅景天水煎劑能抑制細胞外高鉀引起的收縮作用,提示紅景天水煎劑也能通過抑制電壓門控鈣通道舒張血管。
綜上所述:紅景天水煎劑對PE和KCl預收縮的血管環(huán)有抑制作用,對無鈣K-H液中加PE的血管環(huán)有收縮作用,其機制是通過抑制血管平滑肌上的配體門控和電壓門控介導的鈣離子通道,阻止細胞外鈣離子內(nèi)流而實現(xiàn),而且對血管平滑肌細胞內(nèi)鈣釋放有促進作用。
1 Du BS(杜保生),Wang QJ(王秋娟),Yan TH(顏天華),et al.Effect of salidroside for injection on hemodynamics of anesthetized dogs.Chin JNew Drugs(中國新藥雜志),2007,16(24):46-50.
2 Zhang ZF(張早華),Liu JX(劉建勛),Shang XH(尚曉泓),et al.The Effect of Rhodiola Capsules on Oxygen Consumption of Myocardium and Coronary Artery Blood Flow in Dogs.Chin JChin Mater Med(中國中藥雜志),2005,30:1001-1005.
3 Young MS,Young WC,Gyung-DK.Effects of gomisin A on vascular contraction in rat aortic rings.Naunyn-Schmied Arch Pharmacol,2011,383:47.
4 Cheng YW,Li CH,Lee CC.Alpha-naphthoflavone induces vasorelaxation through the induction of extracellular calcium influx and NO formation in endothelium.Naunyn-Schmiedeberg’s Arch Pharmacol,2003,368-378.
5 Zhang Y(張勇),Yan TH(顏天華),Ma Y(馬瑩),et al.Vasodilatation Effect of Salidroside on Isolated Thoracic Aorta and its Related Mechanism.Chin JNew Drugs(中國新藥雜志),2009,18:1672-1676.
6 Chen XL,Christopher M.phenylephrine contracts rat tail artery by one electromechanical and three pharmacomechanical mechanisms.AJP-Heart and Circulatory physiology,1995,268:74.
7 Unlugenc H,Itegin M,Ocal I.Remifentanil produces vasorelaxation in isolated rat thoracic aorta strips.Acta Anaesthesiol Scand,2003,47:65-69.
8 Sakamoto K,Hori M,Izumi M.Inhibition of High K+Induced Contraction by the ROCKs Inhibitor Y-27632 in Vascular Smooth Muscle:Possible Involvement of ROCKs in a signal transduction pathway.JPharm Sci,2003,92:56-69.