嚴(yán)其高,劉金林,余水紅,曹凱,祁冰潔
(安慶醫(yī)藥高等??茖W(xué)校,安徽 安慶 246052)
血管內(nèi)皮覆蓋于整個(gè)血管腔表面,對(duì)血管具有重要的保護(hù)作用,也構(gòu)成了血管內(nèi)壁和血流之間的屏障。血管內(nèi)皮能夠發(fā)揮重要的內(nèi)分泌功能和信號(hào)傳導(dǎo)功能,是機(jī)體最大的內(nèi)分泌和旁分泌器官[1]。研究發(fā)現(xiàn),血管內(nèi)皮能夠通過(guò)分泌相關(guān)內(nèi)源性因子,參與血管的修復(fù)、收縮、舒張等生理過(guò)程[2]。此外,血管內(nèi)皮可通過(guò)分泌相關(guān)細(xì)胞因子,控制機(jī)體炎癥反應(yīng)、血栓等病理過(guò)程的發(fā)生及發(fā)展[3]。高血壓病理狀態(tài)下,全身細(xì)小動(dòng)脈內(nèi)皮細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)及功能均處于失調(diào)狀態(tài),內(nèi)皮細(xì)胞分泌的舒張因子及收縮因子的動(dòng)態(tài)平衡被打破,機(jī)體炎癥反應(yīng)、氧化應(yīng)激反應(yīng)等途徑被激活,是導(dǎo)致動(dòng)脈粥樣硬化斑塊形成和發(fā)展的重要危險(xiǎn)因素,也是心血管疾病發(fā)生的主要因素[4]。近年來(lái),以動(dòng)脈血管內(nèi)皮功能調(diào)節(jié)、炎癥機(jī)制為靶點(diǎn),探索高血壓治療途徑方面的研究為學(xué)者們關(guān)注的熱點(diǎn)。無(wú)患子皂苷是野生落葉喬木無(wú)患子果皮的提取物,主要表面活性成分為三萜皂苷類(Ⅰ)、倍半萜糖苷類(Ⅱ)、脂肪油和蛋白質(zhì)。《本草綱目》中記載,無(wú)患子皂苷具有清熱、祛痰、消積等功效,可用于咳喘、腫毒等癥的治療[5]?,F(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究也證實(shí),無(wú)患子皂苷能夠有效緩解疾病相關(guān)的鎮(zhèn)痛、抗菌、消炎等癥狀[6]。本研究探討了無(wú)患子皂苷對(duì)自發(fā)性高血壓大鼠血壓調(diào)節(jié)的作用及機(jī)制。
替米沙坦(江蘇萬(wàn)邦生化醫(yī)藥股份有限公司,國(guó)藥準(zhǔn)字H20050714);戊巴比妥鈉(美國(guó)Sigma公司生產(chǎn),上海化學(xué)試劑廠分裝,批號(hào)84-06-12);一氧化氮(NO)、內(nèi)皮素-1(ET-1)、血栓素A2(TXA2)、白介素-6(IL-6)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、C反應(yīng)蛋白(CRP)ELISA檢測(cè)試劑盒均購(gòu)于美國(guó)Sigma公司。無(wú)創(chuàng)動(dòng)物血壓測(cè)量系統(tǒng)(北京軟隆生物技術(shù)有限公司,型號(hào):BP-2010A);酶標(biāo)儀(EXL-800型,美國(guó))。
無(wú)患子皂苷的制備:無(wú)患子成熟果實(shí),經(jīng)水洗、晾干、去籽、粉碎,加12倍量水煎煮3次,每次1 h,過(guò)濾后,上大孔吸附樹(shù)脂柱,以此用水和梯度酒精洗脫,收集洗脫液,用混合溶劑萃取,得無(wú)患子皂苷。經(jīng)紫外分光光度法測(cè)定,得到含量為96%的無(wú)患子皂苷。
8只健康SD大鼠,SPF級(jí),雄性,12周齡,體重200~250 g,購(gòu)于安徽省實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心,許可證號(hào):SCXK(皖)2007-001;設(shè)為對(duì)照組。40只自發(fā)性高血壓大鼠(尾動(dòng)脈收縮壓>140 mmHg),SPF級(jí),雄性,12周齡,體重200~250 g,購(gòu)于北京維通利華實(shí)驗(yàn)動(dòng)物技術(shù)有限公司,許可證號(hào):SCXK(京)2007-001。隨機(jī)分為模型組、陽(yáng)性對(duì)照組、無(wú)患子皂苷低劑量組、無(wú)患子皂苷中劑量組、無(wú)患子皂苷高劑量組,每組8只。所有大鼠分籠適應(yīng)性飼養(yǎng)7 d,室溫20~25 ℃,濕度55%~60%,每天通風(fēng)2~3次,每次1 h;自由攝食飲水。
1.3.1 各組大鼠給藥方法
對(duì)照組、模型組大鼠:每日灌胃生理鹽水,10 mL/(kg·d),連續(xù)灌胃14 d。陽(yáng)性對(duì)照組:每日灌胃替米沙坦,20 mg/(kg·d),連續(xù)灌胃14 d。無(wú)患子皂苷低劑量組、中劑量組、高劑量組,分別每日灌胃無(wú)患子皂苷,20 mg/(kg·d)、50 mg/(kg·d)、70 mg/(kg·d),連續(xù)灌胃14 d。
1.3.2 大鼠尾動(dòng)脈收縮壓檢測(cè)
各組大鼠分別于每日給藥前、給藥后1、2、3 h,應(yīng)用無(wú)創(chuàng)動(dòng)物血壓測(cè)量系統(tǒng)測(cè)定尾動(dòng)脈收縮壓,連續(xù)測(cè)定3次,取平均值為檢測(cè)結(jié)果。
1.3.3 大鼠血清中血管活性物質(zhì)、炎癥因子水平檢測(cè)
各組大鼠分別于末次給藥后1 h,腹腔麻醉(0.4%戊巴比妥鈉,40 mg/kg),腹主動(dòng)脈采血5 mL。室溫靜置5 min,3000 r/min離心15 min,分離血清。采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)檢測(cè)血清中一氧化氮(NO)、內(nèi)皮素-1(ET-1)、血栓素A2(TXA2)、白介素-6(IL-6)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、C反應(yīng)蛋白(CRP)水平。
給藥后1、2、3 h,陽(yáng)性對(duì)照組、無(wú)患子皂苷低劑量組、無(wú)患子皂苷中劑量組、無(wú)患子皂苷高劑量組的大鼠尾動(dòng)脈收縮壓值均顯著低于給藥前(P<0.05)。模型組、陽(yáng)性對(duì)照組、無(wú)患子皂苷低劑量組、無(wú)患子皂苷中劑量組、無(wú)患子皂苷高劑量組的各個(gè)時(shí)間點(diǎn)的大鼠尾動(dòng)脈收縮壓值均顯著高于對(duì)照組(P<0.05)。陽(yáng)性對(duì)照組、無(wú)患子皂苷低劑量組、無(wú)患子皂苷中劑量組、無(wú)患子皂苷高劑量組給藥后各時(shí)間點(diǎn)的大鼠尾動(dòng)脈收縮壓值均顯著低于模型組(P<0.05)。給藥后1、2、3 h,無(wú)患子皂苷低劑量組、無(wú)患子皂苷中劑量組、無(wú)患子皂苷高劑量組的大鼠尾動(dòng)脈收縮壓值與陽(yáng)性對(duì)照組間無(wú)顯著差異(P>0.05),見(jiàn)表1。
模型組、陽(yáng)性對(duì)照組、無(wú)患子皂苷低劑量組、無(wú)患子皂苷中劑量組、無(wú)患子皂苷高劑量組的血清NO水平顯著低于對(duì)照組(P<0.05),血清ET-1、TXA2水平均顯著高于對(duì)照組(P<0.05)。陽(yáng)性對(duì)照組、無(wú)患子皂苷低劑量組、無(wú)患子皂苷中劑量組、無(wú)患子皂苷高劑量組的血清NO水平顯著高于模型組(P<0.05),血清ET-1、TXA2水平均顯著低于模型組(P<0.05)。無(wú)患子皂苷中劑量組、高劑量組血清NO水平顯著高于低劑量組(P<0.05);高劑量組血清NO水平顯著高于中劑量組(P<0.05)。無(wú)患子皂苷中劑量組、高劑量組血清ET-1水平顯著低于低劑量組(P<0.05);高劑量組血清ET-1水平顯著低于中劑量組(P<0.05),見(jiàn)表2。
模型組、陽(yáng)性對(duì)照組、無(wú)患子皂苷低劑量組、無(wú)患子皂苷中劑量組、無(wú)患子皂苷高劑量組血清中IL-6、TNF-α、CRP水平均顯著高于對(duì)照組(P<0.05)。陽(yáng)性對(duì)照組、無(wú)患子皂苷低劑量組、無(wú)患子皂苷中劑量組、無(wú)患子皂苷高劑量組血清中IL-6、TNF-α、CRP水平均顯著低于模型組(P<0.05)。無(wú)患子皂苷中劑量組、高劑量組大鼠血清IL-6、TNF-α、CRP水平均顯著低于低劑量組(P<0.05),高劑量組血清IL-6、TNF-α、CRP均顯著低于中劑量組(P<0.05),見(jiàn)表3。
表1 無(wú)患子皂苷對(duì)自發(fā)性高血壓大鼠尾動(dòng)脈收縮壓的影響
表2 無(wú)患子皂苷對(duì)自發(fā)性高血壓大鼠血清中血管活性物質(zhì)的影響
表3 無(wú)患子皂苷對(duì)自發(fā)性高血壓大鼠血清中炎癥因子的影響
研究發(fā)現(xiàn),無(wú)患子皂苷在降低高血壓模型大鼠血壓方面具有一定的作用,但相關(guān)作用機(jī)制尚不完全明確[7]。本研究結(jié)果也顯示,經(jīng)無(wú)患子皂苷給藥治療后,自發(fā)性高血壓大鼠的尾動(dòng)脈收縮壓顯著降低,血壓降低的水平與應(yīng)用替米沙坦(常規(guī)降壓藥)的陽(yáng)性對(duì)照組比較無(wú)顯著差異。證實(shí)了無(wú)患子皂苷在降低血壓方面的有效性。為了進(jìn)一步探索無(wú)患子皂苷降低血壓的作用機(jī)制,本研究進(jìn)一步分析了無(wú)患子皂苷對(duì)高血壓大鼠血清中血管活性物質(zhì)和炎癥因子的影響。
NO是內(nèi)皮細(xì)胞釋放的,具有舒張血管、抑制炎癥反應(yīng)等作用的重要物質(zhì)。現(xiàn)已明確,當(dāng)血管內(nèi)皮功能損傷時(shí),由于內(nèi)皮NO合成酶活性降低,機(jī)體NO合成減少,血管內(nèi)環(huán)境發(fā)生相應(yīng)的改變,可導(dǎo)致動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生[8]。ET-1是公認(rèn)的、具有較強(qiáng)縮血管功能的物質(zhì),機(jī)體內(nèi)較低水平的ET-1即可維持較強(qiáng)的血管張力,導(dǎo)致血管收縮[9]。TXA2是花生四烯酸的代謝產(chǎn)物,能夠引起血管收縮,參與血管張力的調(diào)控過(guò)程和血栓的形成過(guò)程[10]。以上三種物質(zhì)均是調(diào)節(jié)血管內(nèi)皮功能的重要因子。本研究中,高血壓模型組大鼠的血清NO水平顯著低于對(duì)照組,血清ET-1、TXA2水平顯著高于對(duì)照組,證實(shí)了高血壓狀態(tài)下相應(yīng)血管活性物質(zhì)的變化趨勢(shì),即舒張血管活性物質(zhì)水平有所降低,收縮血管活性物質(zhì)水平有所增加。經(jīng)過(guò)相應(yīng)的藥物治療后,陽(yáng)性對(duì)照組、無(wú)患子皂苷治療各組的血清NO、ET-1、TXA2水平均出現(xiàn)了顯著的改變。證實(shí)了降血壓藥物改善血管活血物質(zhì)的作用,也證實(shí)了無(wú)患子皂苷可通過(guò)調(diào)節(jié)血管活性物質(zhì)水平來(lái)改善高血壓大鼠的高血壓狀態(tài)。通過(guò)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn),無(wú)患子皂苷的劑量越高,高血壓大鼠血清中的NO、ET-1水平變化越明顯。這為后續(xù)的無(wú)患子皂苷治療高血壓的劑量研究奠定了基礎(chǔ)。
除了以上血管舒縮功能受損機(jī)制以外,炎癥機(jī)制也是高血壓發(fā)生后動(dòng)脈粥樣硬化斑塊形成和發(fā)展的重要影響因素。IL-6是一種功能廣泛的多效性細(xì)胞因子,在應(yīng)激反應(yīng)、感染等其他情況下的急性炎癥反應(yīng)過(guò)程中均可快速生成[11-12]。TNF-α是一種多向性的促炎性細(xì)胞因子,在誘導(dǎo)多種急性炎癥相關(guān)性疾病中發(fā)揮重要作用[13]。CRP是在機(jī)體受到感染或組織損傷時(shí)血漿中一些急劇上升的蛋白質(zhì),參與了炎癥、動(dòng)脈粥樣硬化等心血管疾病的發(fā)生[14-15]。本研數(shù)據(jù)顯示,自發(fā)性高血壓大鼠(模型組)的血清IL-6、TNF-α、CRP水平均顯著高于對(duì)照組,說(shuō)明高血壓狀態(tài)下,大鼠血清中的炎癥相關(guān)因子呈現(xiàn)出較高水平的狀態(tài)。經(jīng)過(guò)相應(yīng)的藥物治療后,陽(yáng)性對(duì)照組、無(wú)患子皂苷各劑量組大鼠血清中的IL-6、TNF-α、CRP水平均較模型組比較有所降低。可見(jiàn),無(wú)患子皂苷能夠顯著降低高血壓大鼠血清中的炎癥因子水平。更進(jìn)一步比較發(fā)現(xiàn),無(wú)患子皂苷的劑量越高,高血壓大鼠血清中的IL-6、TNF-α、CRP水平越低,證實(shí)了無(wú)患子皂苷治療高血壓過(guò)程中的劑量依賴性。
綜上所述,血管內(nèi)皮功能和炎癥水平的改變?cè)谧园l(fā)性高血壓的發(fā)生、發(fā)展中具有重要作用。無(wú)患子皂苷對(duì)自發(fā)性高血壓的降壓作用明顯,其作用機(jī)制可能與改善血管內(nèi)皮功能,降低機(jī)體炎癥水平有關(guān)。