鮑 京,丁選勝
中國藥科大學臨床藥學教研室,南京 210009
淫羊藿苷對離體大鼠胸主動脈環(huán)舒縮功能和左心室內(nèi)壓的影響*
鮑 京,丁選勝**
中國藥科大學臨床藥學教研室,南京 210009
目的:研究淫羊藿苷體外給藥對大鼠離體胸主動脈環(huán)舒縮功能和左心室內(nèi)壓的影響以及其可能的機制。方法:取正常大鼠胸主動脈和心臟,制成胸主動脈環(huán)和完整的離體心臟,觀察不同濃度淫羊藿苷對胸主動脈環(huán)張力和左心室內(nèi)壓的影響。結果:淫羊藿苷能夠劑量依賴性的舒張內(nèi)皮完整的胸主動脈環(huán),降低胸主動脈環(huán)的收縮張力,L-硝基精氨酸(NLA)能夠減弱淫羊藿苷的舒血管作用。淫羊藿苷還能夠降低離體大鼠心臟左心室收縮峰壓(LVSP)、最大上升速率(+dp/dt)。結論:淫羊藿苷能舒張離體胸主動脈環(huán),降低心臟收縮力,并且其舒血管效應與內(nèi)皮和一氧化氮(NO)相關。
淫羊藿苷;內(nèi)皮;血管張力;一氧化氮
淫羊藿苷(Icariin,ICA)是從淫羊藿藥材所含總黃酮中分離出的一種單體成分,是淫羊藿總黃酮中具有藥理活性的主要成分之一。淫羊藿苷在影響骨代謝[1]、抗腫瘤[2]以及糖尿病腎病模型[3-4]、心血管疾病模型[5-6]當中發(fā)揮較好的藥理活性。一些動物模型研究證實淫羊藿苷具有抗心肌缺血[6-7]、降血壓[8]、保護血管內(nèi)皮細胞[9]等作用。已有的研究證實,淫羊藿總黃酮可以改善糖尿病小鼠的血管舒縮功能障礙[10],我們推測,淫羊藿總黃酮的主要成分淫羊藿苷是其影響血管的舒縮功能的主要因素。之前的報道顯示,淫羊藿苷可以通過影響Ca2+通道來達到舒張血管的作用[11]。本次實驗通過探討一氧化氮(NO)及前列腺素(PGI2)途徑來補充淫羊藿苷舒張血管的可能機制,同時還考察了其對左心室內(nèi)壓的影響,從血管和心臟角度探究淫羊藿苷對心血管功能的主要影響作用。
1.1 藥品及試劑
去氧腎上腺素(PE,批號P106007)、L-硝基精氨酸(NLA,批號04502B1)為Aldrich公司產(chǎn)品;吲哚美辛(Indo)(Sigma公司,批號064K1207);氯化乙酰膽堿(ACh)(Alfa Aesar公司,批號10132497);淫羊藿苷(純度>98%,HPLC)(陜西錦泰生物工程有限公司)。
K-H液組成(mmol·L-1):118 NaCl,4.7 KCl,1.2 KH2PO4,1.2 MgSO4,1.9 CaCl2,25.0 NaHCO3,11.4葡萄糖。各試劑依次完全溶于雙蒸水后4℃保存,24 h內(nèi)使用(試劑為分析純)。
1.2 儀器
HV-4離體組織器官恒溫灌流系統(tǒng) (成都泰盟科技有限公司);Medlab-U/4C501H生物信號采集系統(tǒng)(南京美易科技有限公司);高精度張力換能器(10 g)、YP200型壓力換能器(40 kPa)為北京新航興業(yè)科貿(mào)有限公司產(chǎn)品;恒流蠕動泵(保定蘭格蠕動泵有限公司)。
1.3 實驗動物
SPF級雄性SD大鼠40只,體重180~220 g,購于浙江省實驗動物中心,生產(chǎn)許可證號:SCXK(浙)2008-0033。動物置于光照、黑暗各12 h環(huán)境中飼養(yǎng),自由飲食飲水,動物操作嚴格遵循《江蘇省實驗動物管理辦法》的規(guī)定。
2.1 樣本制備
取體重180~220 g雄性SD大鼠40只,4%水合氯醛腹腔注射(1 mL/100 g體重)麻醉后迅速取出胸主動脈和心臟,置于預冷(4℃)的K-H液中修剪,將胸主動脈制成厚度為3 mm的血管環(huán),掛于盛有K-H液的恒溫(37℃)浴槽內(nèi),浴槽中持續(xù)通入95%O2+5%CO2混合氣體,血管環(huán)上端連接張力換能器,記錄張力變化(基礎張力1 g)。將根部保留有約0.5 cm主動脈的心臟置動脈插管,接至離體組織恒溫灌流系統(tǒng),將一端接有乳膠囊泡的壓力換能器,從左心耳置入左心室內(nèi),記錄左心室內(nèi)壓變化。
2.2 ICA對靜息狀態(tài)下胸主動脈環(huán)張力的影響
取內(nèi)皮完整的胸主動脈環(huán),采用累積加藥法,每15 min分次加入ICA,使浴槽K-H液中ICA濃度分別達2.5、5、10、20、40 mg·L-1,觀察血管張力。
2.3 ICA對PE誘導的血管環(huán)收縮狀態(tài)張力的影響
取內(nèi)皮完整或去內(nèi)皮的胸主動脈環(huán),PE(10-5mol·L-1)預收縮達穩(wěn)態(tài)后,采用累積加藥法,每15 min分次加入ICA,使浴槽K-H液中ICA濃度分別達2.5、5、10、20、40 mg·L-1,觀察血管張力變化。
2.4 ICA對PE誘導的胸主動脈環(huán)收縮量效曲線和最大張力的影響
取內(nèi)皮完整或去內(nèi)皮的胸主動脈環(huán),制作PE(10-9~10-5mol·L-1)的血管收縮量效曲線,洗脫至基線后,分別加入ICA(5、10、20 mg·L-1)孵育20 min,再制作PE的血管收縮量效曲線,觀察給藥前后PE量效曲線和最大張力的變化情況。
2.5 L-硝基精氨酸(NLA)和吲哚美辛(Indo)對ICA舒血管作用的影響
將內(nèi)皮完整的胸主動脈環(huán)置于K-H液中平衡15 min,洗脫兩次,待動脈環(huán)平衡后加入終濃度為100 μmol·L-1NLA或10 μmol·L-1Indo,孵育 15 min后加入PE(10-5mol·L-1)收縮至平臺,每15 min分次加入ICA,使浴槽中ICA濃度依次達到2.5、5、10、20、40 mg·L-1,觀察血管環(huán)張力變化。
2.6 ICA對離體心臟左心室內(nèi)壓的影響
將取出的離體心臟連通灌流針上,使用充滿95%O2+5%CO2混合氣體的恒溫(37℃)K-H液進行逆向灌流,心臟復跳穩(wěn)定20 min后記錄大鼠心功能。用ICA 2 mg·L-1的K-H液進行灌流,穩(wěn)定20 min后記錄心室內(nèi)壓;洗脫后待大鼠心跳穩(wěn)定再依次給予ICA 4、8 mg·L-1,記錄大鼠左心室收縮壓(LVSP)、左心室舒張末期壓(LVEDP)、心率(HR)、左心室最大上升和下降速率(±dp/dtmax)。
2.7 數(shù)據(jù)處理
3.1 ICA對靜息狀態(tài)下胸主動脈環(huán)張力的影響
ICA累積給藥前后的終張力對胸主動脈環(huán)張力無顯著影響 (100.78±5.20 vs 99.59±6.16,P>0.05),說明ICA對靜息狀態(tài)下胸主動脈環(huán)張力無顯著性影響。
3.2 ICA對PE誘導的血管環(huán)收縮狀態(tài)張力的影響
ICA各劑量組對去內(nèi)皮組血管環(huán)的舒張作用不明顯,給藥前后血管環(huán)張力無顯著變化(P>0.05),對內(nèi)皮完整組血管環(huán)舒張效應顯著,呈劑量依賴性,最大舒張率與給藥前相比具有極顯著差異 (P<0.01)。兩組血管環(huán)同一濃度ICA刺激時也有顯著差異(P<0.05),說明ICA舒張血管效應與內(nèi)皮功能相關,見圖1。
圖1 ICA對胸主動脈環(huán)舒張效應的影響
3.3 ICA對PE誘導的胸主動脈環(huán)收縮效應的影響與正常組相比,ICA 10 mg·L-1處理后其收縮率在PE濃度為10-7~10-6.5mol·L-1降低顯著 (P<0.05或P<0.01)。ICA 20 mg·L-1處理后其收縮率在PE濃度為10-8~10-5mol·L-1降低極顯著(P<0.01)。去內(nèi)皮組血管環(huán)PE量效曲線和最大收縮率經(jīng)ICA處理后變化不顯著,說明ICA對血管環(huán)的作用與內(nèi)皮功能相關,見圖2。
3.4 NLA和Indo對ICA舒血管作用的影響
預先使用Indo處理胸主動脈環(huán)后,ICA依然能夠舒張已經(jīng)收縮的胸主動脈環(huán),各個濃度ICA處理的血管環(huán)與正常組相比其舒張率無顯著差異 (P>0.05),提示ICA舒血管的效應與前列腺素(PGI2)無關。而使用NLA處理胸主動脈環(huán)后,可以大部分抵消ICA的舒張血管作用,與正常組相比差異顯著(P<0.05),提示ICA舒張血管的作用與NO的作用有關,見圖3。
3.5 ICA對離體心臟左心室內(nèi)壓的影響
ICA各劑量組能夠劑量相關性的降低工作心臟左心室的 LVSP、+dp/dtmax,其中 ICA 8 mg·L-1對LVSP和+dp/dtmax的影響與正常組相比差異顯著(P<0.05),表明其可以降低心肌收縮力,而 ICA對LVEDP和HR影響不明顯(P>0.05,結果未展示),見圖4。
圖2 ICA對PE誘導的胸主動脈環(huán)量效曲線的影響
圖3 NLA和Indo對ICA舒張血管效應的影響
圖4 ICA對左心室LVSP和±dp/dtmax的影響
血管和心臟舒縮功能障礙是眾多心血管疾病的重要征象。本實驗以體外給藥的方式探討淫羊藿苷對離體大鼠胸主動脈環(huán)和離體心臟的直接作用,探討其對心臟和血管功能的直接影響。NLA和Indo分別是eNOS和COX抑制劑,可分別阻滯兩種舒血管物質(zhì)——一氧化氮(NO)和前列腺素(PGI2)的產(chǎn)生。實驗采用這兩種抑制劑來探討其舒張血管的可能機制。
結果表明,淫羊藿苷能夠舒張已經(jīng)收縮的血管環(huán),呈劑量依賴性,并驗證了這種舒血管效應與內(nèi)皮功能有關,且發(fā)現(xiàn)這種舒張作用與NO有關。之前還有報道顯示,淫羊藿苷舒張血管作用與其一定程度上影響Ca2+內(nèi)流有關[11],所以推測NO釋放的增加和Ca2+內(nèi)流的減少共同參與淫羊藿苷舒張血管的機制。本次研究進一步完善了其舒張血管作用可能的機制,即與內(nèi)皮功能和NO有關。
本實驗還研究了體外給予淫羊藿苷對離體工作心臟左心室內(nèi)壓的影響情況。有報道曾指出,淫羊藿苷離體給藥可以增加大鼠冠脈血流量,減弱心肌收縮力,但沒有研究其對左心室內(nèi)壓的影響。本次實驗發(fā)現(xiàn)其可以在一定程度上降低左心室收縮壓(LVSP)、最大上升和下降速率(±dp/dtmax),這可能與其保護心臟功能有關,但具體對心臟功能的影響機制還須作進一步探究。
綜上,淫羊藿苷具有舒張血管的作用,這種作用與血管內(nèi)皮功能和NO有關。淫羊藿苷還能夠降低左心室收縮峰壓(LVSP)和左心室最大上升和下降速率(±dp/dtmax),上述作用可能是其保護心血管功能的初步原因。
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·藥品安全風向標·
美國FDA已評估孕期使用鎮(zhèn)痛藥的相關風險
近期,美國公眾對于孕期使用止痛藥的安全性問題表現(xiàn)出高度關注。美國食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)對此作出回應,并于2015年1月9日在其官網(wǎng)發(fā)表聲明稱:由于現(xiàn)有的相關醫(yī)學文獻“十分有限”,鑒于這些不確定性,F(xiàn)DA建議在懷孕期間使用止痛藥物需謹慎權衡,并且一定要咨詢醫(yī)生和相關專業(yè)人士。目前還無法提供更多關于孕婦使用鎮(zhèn)痛藥的任何新建議。
懷孕期婦女若存在嚴重和持續(xù)性疼痛而不能有效地治療,可能導致抑郁、焦慮以及血壓升高。非甾體抗炎藥(NSAID)、阿片類和對乙酰氨基酚均可治療嚴重和持續(xù)性疼痛。然而,孕期使用這些藥物如何評價風險和獲益值得研究。
目前已發(fā)表的關于孕期使用鎮(zhèn)痛藥的安全性研究結果主要分為以下三類:
妊娠前半期服用非甾體類抗炎藥物 (如布洛芬、萘普生、雙氯芬酸和塞來昔布),有流產(chǎn)的風險。
妊娠早期服用阿片類藥物(如羥考酮、二氫可待因酮、二氫嗎啡酮、嗎啡、可待因),其所生嬰兒有大腦、脊柱或脊髓出生缺陷風險。
妊娠期間服用對乙酰氨基酚處方藥和非處方藥可導致其所生嬰兒注意力缺陷/多動癥風險。
FDA官員在安全公告中指出,“上述研究在設計上存在潛在局限性,有時同一類研究還出現(xiàn)了相互矛盾的結果,影響了可靠結論的得出?!币虼?,F(xiàn)DA在妊娠期間如何使用疼痛藥物的建議仍將不變。
FDA官員建議醫(yī)生繼續(xù)與患者溝通妊娠期服用止痛藥物的風險和獲益,以及孕期應遵循當前藥物說明書中的建議。例如,當前說明書標明考慮到胎兒動脈導管過早關閉的風險,不應在孕晚期使用NSAIDs。
FDA官員報告他們計劃繼續(xù)監(jiān)測孕婦使用止痛藥的情況并及時公開可用的已更新的安全數(shù)據(jù)。
對于作為處方藥的NSAID,F(xiàn)DA評估了觀察性研究的論文,認為可能與流產(chǎn)有關。對于阿片類止痛藥,F(xiàn)DA還需要更多的研究才能評估懷孕早期的阿片類藥物暴露與神經(jīng)管缺陷的關系。神經(jīng)管缺陷這種疾病在美國的發(fā)生率很低,大約每1萬個新生兒中有4至6個。因此,即使風險增加2倍,神經(jīng)管缺陷的絕對風險只會有很低的增加。關于對乙酰氨基酚,因為發(fā)表的文獻在研究方法學上存在很多的局限性,所以結果難以解釋。研究者沒有評價所有健康指標,包括懷孕前及懷孕早期醫(yī)療服務和藥品使用情況,這可能會導致觀察到的關聯(lián)性是錯誤的;沒有提供對乙酰氨基酚的規(guī)格和劑量數(shù)據(jù),因此不能得出與劑量相關的結果。研究者也沒有對臨床注意障礙性多動癥(ADHD)的診斷進行評估。有兩項關于孕期對乙酰氨基酚暴露與兒童神經(jīng)發(fā)育的觀察性研究,但是沒有一項研究將評估ADHD作為結果,且這兩項研究的結果相互矛盾?;谶@些研究,F(xiàn)DA無法得出懷孕期間的對乙酰氨基酚暴露與兒童ADHD之間是否有相關性的結論。
(由江蘇省藥品不良反應監(jiān)測中心提供)
The Effect of Icariin on the Vasorelaxant Function of Isolated Rat Thoracic Aortic Rings and the Pressure of Left Ventricle*
BAO Jing,DING Xuan-sheng**
Department of Clinical Pharmacy,China Pharmaceutical University,Nanjing 210009,China
Objective:To investigate the effect of icariin (ICA)on the vasorelaxant function of isolated rat thoracic aortic rings,the pressure of left ventricle (LV)and the underlying mechanism.Methods:The thoracic aortas and hearts were removed to make thoracic aortic rings and isolated hearts.The effect of icariin on the diastolic and systolic function ofthe isolated thoracic aortic rings and hearts were observed.Results:The thoracic aortic rings with intact endothelium relaxed, the left ventricular systolic pressure (LVSP)and maximum rate of pressure rise(+dp/dtmax)were decreased by icariin in a dose-dependent manner. The systolic effect of icariin on aortic rings could be reduced by pre-treating with nitro-L-arginine (NLA).Conclusion:The results suggested that icariin decreased LVSP and+dp/dtmax,relaxed isolated rat thoracic aortic rings.Endothelium and nitric oxide(NO)might be responsible for the relaxation effect.
Icariin;Endothelium;Tension;Nitric oxide
R965.1
A
1673-7806(2015)01-005-04
國家自然科學基金(81274158)
鮑京,男,碩士研究生 E-mail:bj_8911@126.com
* *通訊作者丁選勝,男,教授,博士研究生導師,研究方向:心血管藥理和臨床藥學 E-mail:xsding2013@163.com
2014-08-24
2014-10-08