洪 銳,孫圓圓,金景玉,蘇雪慧,文今福,金松南
2,3-吲哚醌(2,3-indolinedione,isatin,ISA)為吲哚類衍生物,又名靛紅,是近年發(fā)現(xiàn)存在于人和動物體內(nèi)的一種內(nèi)源性活性物質(zhì),且廣泛存在于海洋生物如龍蝦和十字花科植物中[1-2]。基礎(chǔ)及臨床研究表明,ISA在人體不同器官和體液中均有分布[3-5]。研究表明,ISA使動物產(chǎn)生類似焦慮的行為,并且在焦慮和緊張的狀態(tài)下,心臟、腦、血漿中其水平會升高[6-8]。然而,目前ISA對胸主動脈舒縮功能的調(diào)控作用及機制尚不十分清楚。因此,本研究利用離體血管環(huán)實驗?zāi)P?,探討ISA對大鼠離體胸主動脈舒收縮功能的影響及機制,為心血管疾病的防治提供新的理論依據(jù)。
1.1 材料 動物:♂Sprague-Dawley大鼠,由山東省濟寧魯抗公司提供,體質(zhì)量250~300 g,在自然環(huán)境下飼養(yǎng),自由飲水進食。試劑:2,3-吲哚醌、苯腎上腺素、乙酰膽堿、L-NAME及ODQ均購自Sigma公司。儀器:HSS-1B恒溫循環(huán)水浴槽(成都儀器廠);BL-420E生理信號記錄儀(成都泰盟科技有限公司產(chǎn)品)。
1.2 大鼠離體胸主動脈血管環(huán)張力測定 大鼠斷頭處死,取出胸主動脈,剪成長約3 mm的血管環(huán)樣本,置于盛有6 ml Krebs-Henseleit(K-H)液的恒溫浴槽(36.5~37.5)℃內(nèi),一端固定,另一端經(jīng)張力換能器通過BL-420E生物機能實驗系統(tǒng)記錄張力變化。先將血管張力值從零逐步提高至1 g,穩(wěn)定后以1μmol·L-1的苯腎上腺素(phenylephrine,PE)引起血管收縮為100%,觀測不同濃度藥物對大鼠離體胸主動脈血管環(huán)舒縮功能的影響。
1.3 統(tǒng)計學(xué)分析 采用Prism 3.0軟件進行統(tǒng)計學(xué)分析,數(shù)據(jù)以ˉx±s表示,多組數(shù)據(jù)比較采用單因素方差分析。
2.1 α1腎上腺素受體活性對ISA調(diào)節(jié)大鼠胸主動脈舒縮功能的影響 PE預(yù)處理后,ISA濃度依賴性地誘導(dǎo)大鼠胸主動脈收縮,與PE預(yù)處理組相比,無PE時ISA不能引起大鼠胸主動脈收縮(P<0.01),見Tab 1。
2.2 內(nèi)皮完整性對ISA調(diào)節(jié)大鼠胸主動脈舒縮功能的影響PE預(yù)處理后,與內(nèi)皮完整血管相比,去內(nèi)皮血管中ISA的縮血管效應(yīng)消失,在30、100、300、1 000μmol·L-14個濃度點,P<0.01(Tab 1)。
2.3 一氧化氮合酶和可溶性鳥苷酸環(huán)化酶抑制劑對ISA調(diào)節(jié)大鼠胸主動脈舒縮功能的影響 與PE預(yù)處理組比較,一氧化氮合酶抑制劑L-NAME(10μmol·L-1)和可溶性鳥苷酸環(huán)化酶抑制劑 ODQ(10μmol·L-1)預(yù)處理后,均能阻斷ISA的縮血管效應(yīng)(P<0.01),見Tab 1。
2.4 ISA對ACh舒血管效應(yīng)的影響 用 ISA(100μmol·L-1)預(yù)處理20 min后,再加 PE,觀測 ACh(0.001~1μmol·L-1)舒血管效應(yīng)。結(jié)果顯示,與對照組相比,ISA預(yù)處理組明顯減弱 ACh舒血管效應(yīng),在 0.01、0.03、0.1μmol·L-13個濃度點,P<0.01(Tab 2)。
ISA是在動、植物及人體內(nèi)廣泛存在的內(nèi)源性活性物質(zhì)[11],具有抗氧化[1]、抗癌[2]、調(diào)節(jié)腦內(nèi)乙酰膽堿和多巴胺的平衡[9-10]等多種藥理活性。機體處于緊張狀態(tài)時,ISA水平明顯升高至正常的3~6倍[8]。但是,鮮有報道ISA對血管胸主動脈舒縮功能的影響。本實驗結(jié)果顯示,PE存在下,ISA濃度依賴性地誘導(dǎo)大鼠胸主動脈收縮,而無PE時,ISA不能引起大鼠胸主動脈收縮。
Tab 2 Effects of isatin on ACh-induced vasorelaxation in endothelium-intact aortic rings(ˉx±s,n=6)
眾所周知,血管內(nèi)皮與血管舒縮功能關(guān)系密切。本實驗結(jié)果顯示,去除胸主動脈內(nèi)皮后,ISA誘導(dǎo)的縮血管效應(yīng)明顯減弱,表明PE存在下ISA對大鼠胸主動脈的收縮效應(yīng)是主要通過其血管內(nèi)皮途徑來實現(xiàn)的。NO-cGMP信號通路在血管舒縮功能的調(diào)控中發(fā)揮重要作用[12]。以往的研究發(fā)現(xiàn),激活NO-cGMP信號通路的藥物有利于血管舒張,而抑制NO-cGMP信號通路的藥物則促進血管收縮[12]。本實驗選用一氧化氮合酶抑制劑L-NAME和鳥苷酸環(huán)化酶抑制劑ODQ處理后,觀察了ISA的血管效應(yīng)。結(jié)果顯示,上述兩種阻斷劑均可抑制ISA對大鼠胸主動脈的收縮效應(yīng)。提示ISA對大鼠離體胸主動脈的收縮效應(yīng)與抑制NO-cGMP信號通路有關(guān)。已知副交感神經(jīng)遞質(zhì)乙酰膽堿(acetylcholine,ACh)舒血管效應(yīng)主要是通過內(nèi)皮細(xì)胞NO釋放而實現(xiàn)的。本實驗結(jié)果顯示,ISA預(yù)處理明顯減弱ACh舒血管效應(yīng),推測ISA通過抑制ACh誘導(dǎo)的NO而減弱ACh舒血管效應(yīng)。
綜上所述,本研究觀察到在PE存在下,高濃度的ISA可引起胸主動脈的收縮效應(yīng)。此時,ISA主要通過抑制NO-cGMP信號通路和減弱ACh舒血管途徑,發(fā)揮其對胸主動脈舒縮功能的調(diào)控作用。
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