奈比洛爾對自發性高血壓大鼠主動脈血管反應性的影響1)

王 燕,張明升,劉 宇,宋二飛,劉飛君,程牛亮

高血壓病是嚴重威脅人類健康和生命的常見疾病。血管舒縮的失衡在高血壓的發生、發展中起重要作用。目前認為高血壓病人血管收縮功能增加而舒張功能減弱。β腎上腺素受體阻斷劑是一類重要的心血管藥物,在高血壓的治療中發揮著重要作用。既往研究認為單純β受體阻滯劑對改善內皮細胞功能無效。但近期研究發現具有抗氧化作用的β受體阻滯劑卡維地洛可使得受損的內皮功能得到改善,保護了內皮依賴性血管舒張功能[1]。奈比洛爾(Nebivolol)是一種新型的選擇性β1受體阻斷劑,阻斷β1受體的強度為阻斷β2受體的290倍,而比索洛爾為26倍,阿替洛爾為15倍。Meta分析表明,與其他降壓藥,如鈣通道阻斷劑、血管緊張素受體阻斷劑相比,奈比洛爾有相似或更好的降壓效果,且長期服用耐受性低[2,3]。奈比洛爾也有一定的抗氧化作用[4]。那么,奈比洛爾是否可以改善高血壓動物動脈的反應性呢?本實驗旨在觀察奈比洛爾對自發性高血壓大鼠(SHR)主動脈血管反應性的影響。

1 材料與方法

1.1 藥品與試劑 奈比洛爾由德國Menarini公司免費提供。乙酰膽堿(Ach)、內皮素(ET-1)、血管緊張素Ⅱ(AngⅡ)、苯甲腎上腺素(PE)、硝普鈉(SNP)、HEPES均購于Sigma公司。阿替洛爾由天津市中央藥業有限公司提供(批號070502),其余試劑為市售分析純。

1.2 動物與分組 18只12周齡雄性自發性高血壓大鼠,由上海斯萊克實驗動物有限責任公司提供,合格證號SCXK(滬)2007-0005,12只雄性WKY大鼠,由山西醫科大學動物中心提供,合格證號070102,適應性飼養1周后,隨機分成5組,每組 6只。SHR對照組、WKY對照組:等量蒸餾水灌胃;奈比洛爾組:SHR灌胃奈比洛爾8 mg/(kg?d);阿替洛爾組:SHR灌胃阿替洛爾80 mg/(kg?d);WKY奈比洛爾組:正常血壓WKY大鼠灌胃奈比洛爾8 mg/(kg?d)。奈比洛爾、阿替洛爾溶于蒸餾水中灌胃。給藥過程中,每給藥一周后的08:00～10:00測各組大鼠尾動脈收縮壓。8周后處死大鼠,取主動脈做離體血管張力實驗。

1.3 實驗方法

1.3.1 收縮壓測量 采用RBP-Ⅰ型電腦大鼠血壓測定儀,在大鼠清醒狀態下無創性測定不同組尾動脈收縮壓。

1.3.2 血管環張力測定

1.3.2.1 血管營養液配置 正常生理鹽水營養液(physiological salt solution,PSS)成分為:NaCl 144 mmol/L,KCl 5.8 mmol/L,MgCl21.2 mmol/L,CaCl22.5 mmol/L,Glucose 11.1 mmol/L,HEPES 5 mmol/L。上述營養液均用1 mol/L NaOH將pH值調至7.4,試劑均用正常PSS液溶解稀釋至所需濃度。實驗中所述濃度均為浴管內試劑的終濃度。

1.3.2.2 主動脈標本的分離和制備 分離主動脈,置于O2飽和的4℃PSS中。剔除脂肪及周圍結締組織后,剪成6個3 mm～4 mm的血管環。血管環用兩根不銹鋼微型掛鉤貫穿血管管腔,水平橫向懸掛在浴管內,下方固定,上方以一細鋼絲連于張力換能器(PowerLab)。經PowerLab計算機生物信號采集分析系統記錄血管的舒縮變化。浴管內含有通以100%O2、37℃的PSS 10 mL。為了使標本處于長度-張力曲線的最適點開始收縮,每個血管環懸掛在浴管后,給予2.0 g的前負荷,溫育2 h。在溫育期間不斷調整張力,使之維持穩定,每20 min換一次營養液。主動脈環穩定2 h后,用60 mmol/L KCl多次刺激,當連續2次同樣的刺激所引起的收縮幅度差別＜10%時,開始正式試驗。

1.3.2.3 主動脈對不同收縮劑的反應性 在浴管中以累計濃度給藥法分別加入ET-1(10-11mol/L～10-8mol/L)、AngⅡ(10-9mol/L～ 10-5mol/L)、PE(10-8mol/L～ 10-4mol/L)、KCl(20 mmol/L～120 mmol/L),觀察各組大鼠主動脈對不同收縮藥的反應性。

1.3.2.4 主動脈對不同舒張劑的反應性 主動脈用10-6mol/L苯腎上腺素收縮血管環達穩定平臺后,以累計濃度給藥法加入Ach(10-10mol/L～ 10-5mol/L)、SNP(10-8mol/L～ 10-2mol/L)。觀察各組大鼠主動脈對不同舒張藥的反應性。以PE誘發的血管環的最大收縮幅度為100%,計算Ach、SNP的舒張百分比。

2 結 果

2.1 奈比洛爾對SHR尾動脈收縮壓的影響 用藥前,SHR對照組收縮壓高于WKY對照組(P＜0.05)。奈比洛爾、阿替洛爾連續灌胃8周,可以明顯降低SHR收縮壓,與SHR對照組比較有統計學意義(P＜0.05),但仍高于WKY對照組(P＜0.05)。奈比洛爾給藥4周后,SHR收縮壓達最低水平,并一直持續到實驗結束。而阿替洛爾給藥8周后達奈比洛爾水平。奈比洛爾對WKY大鼠收縮壓無顯著性影響。詳見圖1。

圖1 奈比洛爾對SHR尾動脈收縮壓的影響

2.2 奈比洛爾對SHR主動脈對 KCl、PE、ET-1、AngⅡ收縮反應的影響 SHR對照組主動脈對 KCl、PE、AngⅡ的收縮反應均大于WKY對照組(P＜0.05),但是對ET-1的收縮反應在兩組間無統計學意義。奈比洛爾可明顯抑制SHR主動脈對KCl、PE、ET-1、AngⅡ的收縮反應(P＜0.05)。奈比洛爾對 WKY主動脈對上述不同收縮藥的收縮反應則無顯著性影響。詳見圖2。

圖2 奈比洛爾對SHR離體主動脈KCl、PE、ET-1、AngⅡ的收縮反應的影響

2.3 奈比洛爾對SHR主動脈對Ach、SNP舒張反應的影響SHR對照組主動脈對Ach的舒張反應明顯弱于WKY對照組組(P＜0.05),但是對SNP的舒張反應在兩組無統計學意義。奈比洛爾可以增加SHR主動脈對Ach的舒血管效應(P＜0.05),但仍低于WKY對照組(P＜0.05)。奈比洛爾對SHR主動脈對SNP的舒張反應無顯著性影響。奈比洛爾對WKY主動脈對 Ach、SNP的舒張效應無明顯影響。詳見圖3。

圖3 奈比洛爾對SHR離體主動脈對Ach、SNP舒張反應的影響

3 討 論

本實驗結果顯示,奈比洛爾可以降低SHR血壓,抑制SHR主動脈對不同收縮藥的收縮反應,增加其對Ach的舒張效應,改善SHR動脈的反應性。

高血壓病是嚴重威脅人類健康和生命的常見疾病。血管舒縮的失衡在高血壓的發生、發展中起重要作用。本實驗結果顯示高血壓大鼠主動脈對不同收縮藥(KCl、PE、AngⅡ)的收縮反應加強,對乙酰膽堿的舒張效應減弱,而對非內皮依賴性舒張藥硝普鈉反應沒有改變。說明高血壓大鼠血管內皮功能的失衡。血管失衡加重了高血壓,加快了高血壓的病程,加快了高血壓時靶器官的損傷,使血管的重構加快。在臨床治療中單純降低血壓而不糾正血管病變及內分泌障礙是不夠的,而改善血管反應性對高血壓及其并發病的治療有重要的臨床意義。

內皮功能失衡時,血管平滑肌對外源性舒血管物質敏感性增加,外源性NO能間接起到對血管平滑肌的修復保護作用。奈必洛爾是一種新型的選擇性β1受體阻斷劑,具有獨特的藥理作用:①選擇性阻斷β1腎上腺素受體。②調節血管張力,引起血管生理性舒張。③保護心肌細胞免受單電子氧損傷作用,且所需濃度比其他β阻斷劑更低。研究表明,奈比洛爾可以增加一氧化氮合酶(NOS)的合成及活性,使組織及循環中NO含量增加[5]。本實驗結果表明,奈比洛爾可以快速有效降低高血壓大鼠收縮壓,并且此降壓效果可以穩定維持,與以前的實驗結果相符[6]。奈比洛爾在有效降壓的同時,可以抑制自發性高血壓大鼠主動脈對 KCl、PE、AngⅡ、ET-1等多種縮血管藥物的反應,增加其對乙酰膽堿的舒張效應,重新構建血管內皮細胞舒縮的平衡。而同屬β1受體阻斷劑的阿替洛爾,其降壓作用較緩慢,對自發性高血壓大鼠主動脈收縮反應的抑制作用弱于奈比洛爾,且不能增加主動脈對乙酰膽堿的舒張作用。

綜上所述,奈比洛爾可以抑制SHR主動脈對不同收縮藥的收縮反應,增加主動脈對Ach的舒張效應,改善SHR血管反應性。在本文中,并未涉及奈比洛爾對自發性高血壓大鼠血管反應性影響的機制。在后續研究中,會對此加以研究。

[1]Intengan ID,Sehiffein EL.Disparate effects of carvedilol versusmetoprolol treatment of stroke-prone spontaneously hypertensive rats on endothelial function of resistance arteries[J].J Cardiovase Pharmacol,2000,35(5):763-768.

[2]Van B,Fici F,Mascagni F.Efficacy and tolerability of nebivolol compared with other antihypertensive drug s:A meta-analy sis[J].Am J Cardiovasc Drugs,2008,8(1):35-44.

[3]Cockcroft J.A review of the safety and efficacy of nebivolol in the mildly hypertensive patient[J].Vasc Health Risk Manag,2007,3(6):909-917.

[4]M ason RP,Kubant R,Jacob RF,et al.Effect of nebivolol on endothelial nitric oxide and peroxynitrite release in hypertensive animals:Role of antioxidant activity[J].J Cardiovasc Pharmacol,2006,48(1):862-869.

[5]Ladage D,Brixius K,Hoyer H,et al.Mechanisms underlying nebivolol-induced endothelial nitric oxide synthase activation in human umbilical vein endothelial cells[J].Clin Exp Pharmacol Physiol,2006,33(8):720-724.

[6]Estela G,Felipe V,Noelia A,et al.Long-Term treatment with nebivolol improves arterial reactivity and reduces ventricular hypertrophy in spontaneously hypertensive Rats[J].J Cardiovasc Pharmacol,2003,42:348-355.