蝙蝠葛諾林堿對家兔體外基底動脈血管平滑肌舒張作用的研究

陳密,崔海東,郝素芳,盧云,郭蓮軍

(1.湖北省英山縣人民醫(yī)院藥劑科,英山 438700;2.華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院藥理學(xué)系,武漢 430030)

蝙蝠葛諾林堿對家兔體外基底動脈血管平滑肌舒張作用的研究

陳密1,崔海東2,郝素芳2,盧云2,郭蓮軍2

(1.湖北省英山縣人民醫(yī)院藥劑科,英山 438700;2.華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院藥理學(xué)系,武漢 430030)

目的 探討蝙蝠葛諾林堿對家兔基底動脈血管平滑肌的舒張作用。方法制備家兔基底動脈血管環(huán),采用半對數(shù)摩爾濃度累積給藥方法,觀察給予蝙蝠葛諾林堿對家兔基底動脈血管平滑肌的舒張作用。結(jié)果蝙蝠葛諾林堿對甲氧胺、5-羥色胺、氯化鉀和組胺所致的家兔基底動脈收縮均有明顯的擴(kuò)張作用,最大舒張50%(IC50)濃度分別為8.67× 10-5,1.78×10-6,6.79×10-7,4.98×10-4mol·L-1。同時對甲氧胺、5-羥色胺、氯化鉀和組胺所致量效曲線的影響,均顯示為非競爭性拮抗作用。結(jié)論蝙蝠葛諾林堿通過非競爭性拮抗作用,能有效舒張家兔基底動脈血管平滑肌,改善腦循環(huán)。

蝙蝠葛諾林堿;基底動脈;舒張作用

腦血管疾病,特別是缺血性腦血管疾病,是目前危害人們健康的三大主要疾病之一。腦血管病除致死率高之外,由于其引起的偏癱、失語、癡呆等致殘結(jié)果更成為現(xiàn)代社會家庭的沉重負(fù)擔(dān)。目前臨床尚缺乏理想的治療藥物,因此積極尋找有效的治療缺血性腦血管疾病的藥物,具有重要的社會意義和經(jīng)濟(jì)效益。有效的防治腦缺血性疾病的藥物,其關(guān)鍵在于盡早恢復(fù)腦組織的血液供應(yīng),保護(hù)腦細(xì)胞。蝙蝠葛諾林堿(daurinoline)是蝙蝠葛根莖中分離提取的單體物質(zhì),分子式C37H42N2O6,相對分子質(zhì)量610.75,其化學(xué)結(jié)構(gòu)和理化特性均已鑒定,屬于雙芐基異喹啉類生物堿,脂溶性高,易通過血-腦脊液屏障,在腦組織中有較高濃度分布。前期實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)其同類物蝙蝠葛堿(dauricine)、蝙蝠葛蘇林堿(daurisoline)具有抑制血小板活化因子生成,鈣拮抗作用和抗一氧化氮(nitrogen monoxidum,NO)毒性損傷作用,臨床有抗心肌缺血,抗高血壓及抗心律失常及對腦缺血具有良好的保護(hù)作用[1-4],蝙蝠葛諾林堿可改善小鼠軟腦膜微循環(huán)[5]。筆者在前期研究基礎(chǔ)上,進(jìn)一步探討蝙蝠葛諾林堿對家兔基底動脈血管平滑肌舒張作用,為該化合物的深入研究和臨床開發(fā)應(yīng)用提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 藥品與試劑 蝙蝠葛諾林堿,純度≥95%,由同濟(jì)醫(yī)學(xué)院藥理系提供,實(shí)驗(yàn)時用1 mol·L-1鹽酸溶解后,以1 mol·L-1氫氧化鈉將pH調(diào)至6.4,避光,置冰箱內(nèi)備用。鹽酸甲氧胺(methoxamine hydrochloride,Sigma公司生產(chǎn),相對分子質(zhì)量247.7),實(shí)驗(yàn)前用去離子水溶解,并稀釋至所需濃度,5-羥色胺(5-hydroxytryptamine, 5-HT)、組胺(histamine)均為白色粉劑,購于Sigma公司。Kreb's液的組成:氯化鈉118 mol·L-1、氯化鉀4.5 mol·L-1、二水氯化鈣2.5 mol·L-1、七水硫酸鎂1. 0 mol·L-1、碳酸氫鈉2.5 mol·L-1、磷酸二氫鉀1.0 mol·L-1、葡萄糖6.0 mol·L-1,以上化學(xué)試劑均為分析純。

1.2 儀器 XWT-206臺式平衡記錄儀,中國上海大華儀表廠生產(chǎn)。超級水浴恒溫儀(成都儀器廠)。Z100肌張力傳感器[HSS1-(B)],高碑店新航機(jī)電設(shè)備公司生產(chǎn)。

1.3 標(biāo)本制備 成年健康新西蘭大白兔,清潔級,體質(zhì)量2.0～2.5 kg,雌雄兼用;華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)動物中心提供,許可證號:SCXK(鄂)2010-0007,使用證號:00018517。家兔腹腔注射過量戊巴比妥鈉,致深度麻醉,迅速取出腦,放置已通入含混合氣體(95%氧氣+5%二氧化碳)的K-H液培養(yǎng)皿中,仔細(xì)分離基底動脈,剪去血管周圍的其他組織,用微量加樣器抽取K-H液將動脈內(nèi)的殘余血液沖洗干凈后,將血管剪成長3～4 mm的環(huán),用不銹鋼細(xì)絲制作的“L”小鉤,一端固定在標(biāo)本板的小鉤上,另一端與肌張力傳感器相連,然后將標(biāo)本置于容積為5 mL的K-H液的恒溫浴槽中,恒速通入混合氣體,恒溫(37.0±0.5)℃,給血管施以0.5 g的負(fù)荷,平衡2 h。平衡期間每15～20 min更換一次營養(yǎng)液。待標(biāo)本穩(wěn)定后,開始實(shí)驗(yàn)。

1.4 最大舒張50%(IC50)濃度的測定 待實(shí)驗(yàn)標(biāo)本穩(wěn)定后,分別加入甲氧胺(3×10-5mol·L-1)、5-HT(3× 10-5mol·L-1)、氯化鉀(3×10-5mol·L-1)、組胺(7× 10-5mol·L-1),使其達(dá)到最大收縮反應(yīng)并穩(wěn)定15 min后,按半對數(shù)摩爾濃度累積給藥法加入蝙蝠葛諾林堿,并觀察其對血管的舒張作用,其中組胺組預(yù)先加入雷尼替丁10-4mol·L-1孵育15 min以阻斷H2受體,計算其IC50。

1.5 量效曲線的繪制 標(biāo)本穩(wěn)定后,分別給每個標(biāo)本按1/2 log劑量累積給予(給藥濃度為10-8,3×10-8, 10-7,3×10-7,10-6,3×10-6,10-5,3×10-5,10-4, 10-3mol·L-1)甲氧胺、5-HT、氯化鉀和組胺,待標(biāo)本收縮反應(yīng)達(dá)最大并穩(wěn)定后,將各劑量所產(chǎn)生的收縮反應(yīng)繪制出一條量效曲線,作為正常對照,然后用Kreb's液沖洗標(biāo)本,每20 min更換一次,連續(xù)更換4或5次,待血管張力恢復(fù)到正常水平后,加入蝙蝠葛諾林堿10-5mol·L-1、孵育20min后,重復(fù)給予上述激動劑,繪制第2條量效曲線,重復(fù)上述方法,用Kreb's液沖洗標(biāo)本至張力恢復(fù)正常后,在蝙蝠葛諾林堿10-4mol·L-1存在的情況下,再次重復(fù)給予上述激動劑,繪制第3條量效曲線。

1.6 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS11.5版統(tǒng)計軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析,血管張力用收縮反應(yīng)的百分率表示,組間比較經(jīng)方差分析(ANOVA)。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 舒張作用 蝙蝠葛諾林堿可以使甲氧胺、5-HT、氯化鉀、組胺引起的基底動脈血管環(huán)最大收縮具有明顯的劑量依賴性舒張作用。其IC50分別為8.67×10-5, 1.78×10-6,6.79×10-7,4.98×10-4mol·L-1。

2.2 量效曲線 實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,在蝙蝠葛諾林堿10-5、10-4mol·L-1存在情況下,可使4種激動劑量效曲線非平行右移,最大反應(yīng)壓低,結(jié)果見圖1。

A.甲氧胺;B.5-HT;C.氯化鉀;D.組胺圖1 蝙蝠葛諾林堿對甲氧胺、5-HT、氯化鉀和組胺所致家兔基底動脈環(huán)收縮的量效曲線的影響A.methoxamine;B.5-HT;C.KCl;D.histamineFig.1 Effect of daurinoline on the concentrationresponse curves of basilar artery vascular ring contracted by methoxam ine,5-HT,KCl and histam ine

3 討論

基底動脈由二側(cè)椎動脈在顱內(nèi)延續(xù),是腦組織的主要血供血管之一,其收舒狀態(tài)可明顯影響腦組織的血流供應(yīng)。基底動脈供血不足,可導(dǎo)致腦干、小腦等重要腦組織缺血,引起嚴(yán)重的腦缺血癥狀,現(xiàn)發(fā)現(xiàn)有多種藥物可通過擴(kuò)張基底動脈,改善腦組織缺血[6-7]。腦血管與外周血管的神經(jīng)支配有較大的區(qū)別,除腎上腺素能神經(jīng)外,還受5-HT神經(jīng)和組胺能神經(jīng)調(diào)節(jié),所釋放的遞質(zhì)作用其相應(yīng)受體上,改變血管張力,產(chǎn)生收縮和舒張反應(yīng),使血流發(fā)生變化。甲氧胺屬于單胺類化合物,可作用于血管壁上α1受體,通過與G蛋白耦聯(lián),激活磷脂酶C(PLC),引起細(xì)胞內(nèi)鈣離子增多及PKC活性增高從而使血管產(chǎn)生收縮。

5-HT和組胺均為縮血管物質(zhì),可結(jié)合血管平滑肌細(xì)胞膜上相應(yīng)的5-HT和組胺受體,受體被激活后,均通過耦聯(lián)的Gq蛋白活性放大作用激活PLC而促進(jìn)二酰甘油(DAG)和三磷酸肌醇(IP3)生成,后者誘導(dǎo)肌漿網(wǎng)鈣離子(Ca2+)釋放,同時激活細(xì)胞膜上受體操縱性鈣通道(receptor operated calcium channel,ROCC)使外Ca2+內(nèi)流,引起血管收縮。本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)蝙蝠葛諾林堿可抑制5-HT,組胺所致的縮血管作用,提示其作用可能通過影響受體操縱的外Ca2+內(nèi)流途徑舒張血管。

細(xì)胞外高鉀離子(K+)可使細(xì)胞膜超極化,激活血管平滑肌細(xì)胞膜上的電壓依賴性鈣通道(voltage dependent calcium channel,VDCC),使細(xì)胞外Ca2+內(nèi)流而增加胞內(nèi)Ca2+濃度,引起血管收縮。蝙蝠葛諾林堿10-5mol·L-1可抑制氯化鉀量效曲線,說明其在較高濃度水平可能抑制胞外鈣經(jīng)VDCC內(nèi)流[8-9]。最近有學(xué)者指出,很多源于植物的具有擴(kuò)張血管平滑肌的物質(zhì),均具有阻斷電壓依耐性的鈣通道作用[10]。

綜上所述,蝙蝠葛諾林堿可抑制多種縮血管物質(zhì)對基底動脈的收縮作用,提示對血管的舒張作用,并非特異性地拮抗某一受體,可能與調(diào)節(jié)細(xì)胞膜上受體操縱性和電壓依耐性鈣通道活性有關(guān)。

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DOI 10.3870/yydb.2014.06.009

Relaxant Effect of Daurinoline on Vascular Smooth Muscle of Isolated Rabbit Basilar Artery

CHEN Mi1,CUI Hai-dong2,HAO Su-fang2,LU Yun2,GUO Lian-jun2
(1.Department of Pharmacy,Yingshan Hospital,Yingshan 438700,China;2.Department of Pharmacology,School of Basic Medical Sciences,Tongji Medical College,Huazhong University of Science and Technology,Wuhan 430030,China)

ObjectiveTo investigate the effect of daurinoline on basilar artery vascular smooth muscle.MethodsThe tension of isolated basilar artery ring of rabbit was measured.The effects of daurinoline on the basilar artery contracted by methoxamine,5-hydroxytryptamine(5-HT),KCl and Histamine(His)were also examined.Dose-response curves of 5-HT and KCl were observed aswell.ResultsDaurinoline exerted obvious relaxation effect on the basilar artery vascular ring contracted by methoxamine,5-HT,KCl and His in a concentration-dependentmanner.IC50of daurinoline in methoxamine,5-HT,KCl and His-treated rabbits was8.67×10-5,1.78×10-6,6.79×10-7and 4.98×10-4mol·L-1,respectively.The change of concentration-response curves of methoxamine,5-HT,KCl and His showed that daurinoline was a non-competitive antagonist.ConclusionDaurinoline exertsmarked relaxation effect on basilar artery of rabbits through non-competitive antagonism.The mechanism of relaxation action may be related to blockage of voltage-dependent or receptor-dependent calcium channels.

Daurinoline;Basilar artery;Relaxation

R965

A

1004-0781(2014)06-0726-04

2013-09-09

2013-12-04

陳密(1974-),男,湖北英山人,副主任藥師,學(xué)士,從事醫(yī)院藥學(xué)工作。電話:(0)13995917758,E-mail:chenmi356@hotmail.com。

郭蓮軍(1953-),女,湖北天門人,教授,博士生導(dǎo)師,研究方向:心腦血管藥理。電話:027-83691763,E-mail:Ljguo@hust.edu.cn。