高血压是常见的心血管疾病,是21世纪公认的三大疾病之一,也是心脑血管病最主要的危险因素,其有脑卒中、心肌梗死、心力衰竭及慢性肾脏病等主要并发症。高血压通常伴随着血管内皮功能的障碍,临床研究发现原发性高血压病患者血浆非对称二甲基精氨酸(ADMA)浓度升高[1,2],ADMA是一氧化氮合酶(NOS)的抑制剂,降低NO合成,加速血管内皮功能障碍。钩藤有清热平肝、熄风定惊的功效,钩藤含有多种生物碱类成分[3],其中钩藤碱(rhynchophylline)是钩藤中量最大的生物碱,也是主要的降压成分[4]。本实验进一步研究钩藤碱的血管内皮功能保护作用,探讨钩藤碱对自发性高血压大鼠(SHR)ADMA、血管紧张素II(Ang II)、血管紧张素II 1型受体(AT1R)、NO和NOS水平的影响,为钩藤碱的开发及临床应用提供基础。
1 材料 1.1 药品与试剂钩藤碱,经HPLC测定质量分数≥98%,安徽中医药大学中西医结合临床学院药理教研室提供;卡托普利片(批号12072811),常州制药厂有限公司;ADMA、NO、NOS、Ang II和AT1R ELISA试剂盒(批号分别为CK-E90891C、CK-E94328C、CK-E94890C、CK-E68436C、CK-E90439C),上海源叶生物技术有限公司;生理盐水,安徽丰原药业股份有限公司;水合氯醛(批号20100304),国药集团化学试剂有限公司。
1.2 动物雄性SHR,12周龄,体质量(270±20)g,SPF级,购于北京维通利华实验动物技术有限公司,许可证号SCXK(京)2007-001。雄性SD大鼠,12周龄,体质量(270±20)g,SPF级,购于安徽省实验动物中心,许可证号SCXK(皖)2011-002。
1.3 仪器BP—6无创动物血压测量系统,成都泰盟科技有限公司;FA1004电子分析天平,上海精密科学仪器有限公司;RT—6000酶标仪,雷杜科学仪器有限公司;TDZ5—WS多管架自动平衡离心机,上海手术器械厂;MK3全自动酶标分析仪,上海弘联公司;电热恒温干燥箱,上海三星电热仪器厂;GL—88B漩涡混合器,其林贝尔仪器制造公司;Medlab U/4C501生物信号采集处理系统,南京美易科技有限公司;DNP—9052B—III电热恒温箱,上海三发学科仪器有限公司。
2 方法 2.1 分组与给药取12周龄雄性SHR,适应性饲养7 d后,采用无创血压测试仪,用尾套法测量收缩压(SBP),筛选出SBP≥18.7 kPa大鼠40只,随机分为5组(每组8只):模型组,卡托普利阳性对照组(6.25 mg/kg),钩藤碱低、中、高剂量(1.25、2.50、5.00 mg/kg)组;另取8只SBP≤16 kPa的SD雄性大鼠作为对照组。除对照组和模型组大鼠ig等容量蒸馏水(1 mL/100 g)外,其他各组大鼠分别按照上述剂量每天ig给药,每天1次,连续给药21 d。
2.2 检测指标 2.2.1 一般行为学观察观察大鼠的精神、排便、毛色、活动度等情况。
2.2.2 动脉血压采用尾套法,用Bp—6型动物无创血压测试仪分别测定给药前尾动脉SBP和给药第7、14、21天药后30 min尾动脉SBP,每只大鼠连续测量血压3次,取平均值。
2.2.3 血浆AngII、ADMA、AT1R和血清NO、NOS水平的测定 末次血压测定完成,各组大鼠禁食不禁水12 h,用3.5%水合氯醛ip麻醉后,腹主动脉取血8 mL,分装于肝素抗凝管和真空采血管,3 000 r/min离心10 min分离血浆和血清,采用ELISA法检测血浆Ang II、AMDA、AT1R和血清NO、NOS水平。测定方法严格按照说明书进行操作。
2.3 数据处理及分析
实验数据均以±s表示,采用SPSS 17.0软件进行统计学分析,采用One-way-AVOVA进行分析,方差齐采用LSD检验,方差不齐采用Dunnett t检验,用GraphPad Prism 6软件作图。
对照组大鼠被毛紧凑,毛色有光泽,对周围变化反应灵敏且比较温顺。模型组大鼠出现毛发无光泽,被毛蓬松成簇,消瘦,捉持颈部时抵抗剧烈,时常尖叫、暴跳。各给药组大鼠精神状态有所好转,毛发鲜有光泽,情绪相对稳定,行为较温顺平和,给药时抵抗不剧烈,接近于对照组大鼠的表现,提示给药组大鼠状态有所改善。
3.2 对SHR尾动脉SBP的影响对照组给药前SBP明显低于模型组,差异有统计学意义(P<0.01);随着给药时间的延长,模型组大鼠保持较高的SBP水平;与模型组比较,各给药组给药后大鼠SBP明显降低,差异有统计学意义(P<0.05、0.01)。各给药组间差异无统计学意义(P>0.05)。结果见表 1。
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表 1 各组给药前后SHR尾动脉SBP的比较 (![]() ![]() |
与模型组比较,对照组大鼠血浆中ADMA、Ang II水平明显降低,差异有统计学意义(P<0.05);与模型组比较,低剂量钩藤碱能显著降低血浆中ADMA、Ang II、AT1R水平(P<0.01),中、高剂量钩藤碱能显著降低血浆中Ang II水平(P<0.01);与卡托普利组相比,钩藤碱各剂量组降低血浆中Ang II、AT1R水平的作用无显著差异(P>0.05);而高、中剂量钩藤碱对血浆中ADMA并未显现明显的降低作用,与卡托普利组比较差异有统计学意义(P<0.05)。结果见图 1。
![]() | 与模型组比较:*P<0.05 **P<0.01;与卡托普利组比较:#P<0.05 *P < 0.05 **P < 0.01vs model group; #P < 0.05 vs Captopril group图 1 钩藤碱对SHR血浆ADMA、Ang II和AT1R水平的影响 ( ![]() ![]() |
与模型组比较,对照组大鼠血清NO和NOS水平明显升高,差异有统计学意义(P<0.01);各给药组血清NO和NOS水平明显升高,差异有统计学意义(P<0.01)。与卡托普利组比较,钩藤碱各剂量组血清NO水平显著升高,差异有统计学意义(P<0.01),钩藤碱各剂量组血清NOS水平升高不明显,差异有统计学意义(P<0.01)。结果见图 2。
![]() | 与模型组比较:*P<0.05 **P<0.01;与卡托普利组比较:##P<0.01 *P < 0.05 **P < 0.01vs model group; ##P < 0.01 vs Captopril group图 2 钩藤碱对SHR血清NO和NOS水平的影响 ( ![]() ![]() |
SHR与人类高血压疾病发生的病理生理机制相似,是目前应用较为广泛的高血压模型。随着高血压对人类生命健康的危害性不断加剧,目前有关中药在降压方面的研究也不断的增多,如无患子皂苷[5]、罗布麻叶总黄酮[6]等均具有显著的降压作用。钩藤的现代药理学研究表明,其对心脑血管系统具有较明显的作用,包括降压、逆转心肌重构、抗心律失常等。
血管内皮细胞(vascular endothelialcen,VEC)可释放多种舒张、收缩血管因子,共同调节血管张力、维持血压的稳定,NO就是其中一个重要的舒张血管因子,高血压状态下,血管痉挛收缩引起VEC缺血缺氧,导致血管内皮结构和功能损伤,进一步影响NO的合成和分泌。
研究证明ADMA是NOS的强烈抑制剂[7],被认为是VEC损害的一种重要的危险因子,在高血压的发病机制中起着重要作用。有研究显示虎杖苷在ADMA存在时,能非竞争性拮抗正常家兔主动脉血管条对苯肾上腺素的收缩反应[8]。ADMA是一种主要的内源性NOS抑制物,它能竞争性抑制NOS活性,Veresh等[9]研究表明ADMA可能是通过激活血管肾素-血管紧张素系统(RAS)还原型辅酶II(NADPH)氧化通路,诱导氧化应激,加快NO灭活,降低了NO的生物利用度,从而导致了NO介导的血管扩张作用降低,进而引发血管内皮功能障碍[10]。ADMA是一个调节内源性NO生成的系统,血浆中ADMA通过抑制NO的合成降低血管的顺应性、增加血管阻力,加快血压疾病的进程并增加发生心血管事件的风险,因此该系统的稳定对维持血管内皮功能起关键作用。
高血压属中医“眩晕”、“头痛”、“肝风”等范畴。钩藤归心、肝经,具有清热平肝、熄风止痉的功效,有明显的降压、镇静、加速血流、降低血管阻力等作用。本研究发现,钩藤碱可以有效降低SHR的血压,降低血浆ADMA、Ang II、AT1R水平,升高血清NO和NOS水平,具有保护血管内皮功能的作用。其作用机制可能是促进ADMA在体内的水解代谢,一方面阻断其激活RAS,从而减少Ang II生成,抑制AT1R活性,降低了其对血管壁的损伤作用;另一方面降低其竞争性抑制NOS与L-精氨酸的结合位点,从而促进VEC释放舒血管物质NO,因此达到扩张血管、降低血压的作用。本研究后续部分将进行分子生物学、细胞信号转导、蛋白质组学的深入研究,为钩藤碱的临床应用提供更有效的实验支持和科学依据。
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