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编号:10271389
内皮素在NG-硝基-L-精氨酸甲酯引起的高血压的作用
http://www.100md.com 《中国病理生理杂志》 1999年第3期
     作者:李夏* 王晓红 李亮 庞永政 苏静怡 唐朝枢 刘乃奎

    单位:北京医科大学心血管基础研究所(北京 100083)

    关键词:高血压;一氧化氮;内皮素

    中国病理生理杂志990311

    摘 要 目的和方法:在口服NG-硝基-L-精氨酸甲酯(NG-nitro-L-arginine-methlester,L-NAME)造成的大鼠高血压模型上,观察血浆内皮素(endothelin,ET)和亚硝酸盐(NO2)含量,血管内皮素水平和NO合酶(NO synthase,NOS)活性和ET受体的变化,以及应用ET受体阻断剂JKC-301对高血压的影响。结果:L-NAME引起动物血压升高,心肌肥大,血浆NO生成减少,血管NOS活性降低(P<0.01),血浆和血管ET含量分别增加86%和79%(P<0.01),血管ET受体最大结合(Bmax比对照组增加113%(P<0.01)。使用JKC-301治疗,显著减轻动物的高血压和心肌肥大程度,增加血浆NO2含量和血管NOS活性。结论:ET参与了抑制内皮舒张因子/NO所致高血压的发病过程。
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    Role of endothelin in NG-nitric-L-arginine metylester-induced hypertension in rats

    LI Xia,WANG Xiao-Hong,LI Liang,PANG Yong-Zheng,SU Jing-Yi,TANG Chao-Shu,LIU Nai-Kui

    Institute of Cardiovascular Basic Research,Beijing Medical University,Beijing (100083)

    Abstract AIM and METHODS: On the model of rat hypertension induced by NG-nitric-L-arginine-metylester(L-NAME),contents of plasma endothelin(ET) and NO2,changes of aortic ET,NO synthase (NOS)activity and ET receptor binding,and therapeutic effects of ET receptor blocker-JKC-301 were observed. RESULTS:L-NAME resulted in severe hypertension and myocardial hypertrophy and reduced the plasma NO2 content and aortic NOS activity(P<0.01).The ET contents in plasma and aortic tissue enhanced 86% and 79%,respectively(P<0.01), and the Bmax of ET receptor binding increased 113%(P<0.01).After treatment with JKC-301,hypertension and myocardial hypertrophy were obviously decreased,plasma NO2 and aortic NOS activity were markedly increased.CONCLUSION:ET mediates the pathogenesis of hypertension induced by inhibiting endothelial derived relaxing factor (EDRF)/NO.
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    MeSH Hypertension;Nitric oxide;Endothelin.

    血管内皮功能紊乱在高血压发病中具有重要作用。血管内皮产生的收缩因子(以内皮素endothelin,ET为代表)增加和/或舒张因子(以内皮舒张因子EDRF/NO为代表)的不足,都可以引起高血压的发生发展[1]。但高血压发病过程中ET与NO间的相互作用关系,尚未完全阐明。本工作在长期使用NO合酶(NO synthase,NOS)抑制剂NG-nitro-L-arginine-methlester(L-NAME)复制的大鼠高血压模型上,观察血浆和血管ET含量和血管受体的变化,以及应用ET受体阻断剂JKC-301对高血压的影响,以探讨ET在EDRF/NO缺乏诱导的高血压发病中的意义。

    材料和方法

    (一)动物模型及分组:实验选用180~200 g雄性Wistar大鼠,随机分为3组,每组10只。(1)L-NAME高血压组:参照Sigmon等方法[2]复制模型,将L-NAME溶于水中(75 g/100 L)喂饲3周。(2)L-NAME+JKC-301组:饮用L-NAME液同第1组,1周后加用JKC-301,尾静脉注射1.34 mg/kg,每日1次,连续2周。(3)对照组:常规喂饲,不作特殊处理。
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    (二)标品采集:1周时清醒动物尾动脉测压,3周时(停药后24 h)20%乌拉坦(5 mg/kg ip)麻醉,肝素抗凝,颈动脉插管,稳定30 min后生理多导仪(日本光电,AP-611G)记录平均动脉压MABP,然后放血处死动物。收集并分离血浆,称取心脏及左心室(包括室间隔)重量,计算心重/体重(HW/BW,mg/g)、左心室重/全心重(LW/HW,mg/mg)比值。摘取胸腹全长主动脉,各5只动物血管分别进行NOS活性等测定与ET受体结合实验。

    (三)血浆NO-2水平测定:将血浆中硝酸盐(NO-3)经镉柱还原为亚硝酸盐(NO-2),加入Griess液测定血浆NO-2浓度[3]

    (四)血管NOS活性测定:取约50 mg腹主动脉匀浆,制备酶提取液,按我室张新波等[4]报告的方法测定NOS活性,(即[3H]-L-Arg生成H-citraulline值)。考马斯亮兰法进行匀浆蛋白定量。
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    (五)血浆及血管ET放免活性(ET-ir)测定:取血浆和约10 mg胸主动脉按放射免疫药盒说明书测定ET-ir。(预先经C18柱纯化处理)。

    (六)制备血管平滑肌细胞粗制膜,行ET受体结合实验[5]

    取动物全长胸主动脉,擦去血管内、外膜,参照Lopez等[6]的方法,血管组织先匀浆,10 000g,20 min离心后取上清再离心(48 000×g,30 min),然后取沉淀匀浆47 800 g 离心30 min再留沉淀混悬于含0.25 mmol葡萄糖、25 mmol Tris、1mmolPMSF(pH7.5)的溶液中,制成血管平滑肌细胞粗制膜,-70℃保存。取细胞膜悬液,分别加入不同浓度的[125I]-ET1(5-800pmol/L),终容量0.25 mL,双平行管30℃孵育30 min,经0.45μm微孔滤膜在Millipore 上抽滤,冷PBS液冲冼,非特异管为1mmol/L ET1,γ计数仪测γ放射活性。总结合减去非特异的ET1受体结合。Scatchard plot 分析计算最大结合(Bmax)与解离常数(Kd)。
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    实验试剂:JKC-301、ET1(人)、[125I]-ET1由美国phoenix pharm 公司惠赠。L-NAME购自Sigma CO.[3H]-L-Arg为Dupont NEN产品,(229.4×1010Bq/mmol)。

    各组实验数据均以±s表示,两组资料组间t检验,多组资料方差分析组间q检验作统计学处理。

    结果

    一、MABP及HW/BW、LW/HW变化:

    口服L-NAME引起大鼠高血压和心肌肥大。与对照组比较,服用L-NAME1周及3周MABP分别增加26%和48%(P<0.01);3周后动物HW/BW、LW/HW比值分别增加29%和15%(P<0.01)。L-NAME+JKC-301组动物在用JKC-301治疗前(喂L-NAME 1周)L-NAME高血压组相(近P>0.05)。治疗结束时MABP、HW/BW与LW/HW比值都明显降低(P<0.01或0.05)。结果见表1所示。
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    二、血浆NO-2水平与血管NOS测定

    L-NAME高血压动物血浆NO-2浓度较对照组低68%,血管NOS活性低70%,(P<0.01)。JKC-301治疗动物血浆NO-2比单纯L-NAME组口服增加1倍,(P<0.01),血管NOS活性亦显著增加(+110%,P<0.01)见表2。

    表1 平均动脉血压和心重量的比较

    Tab 1 Comparison of mean arterial blood pressure and heart weight(±s,n=10) Group

    MABP(mmHg)
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    Heart Weight

    1week

    3weeks

    HW/BW(mg/g)

    LW/HW(mg/mg)

    Control

    98±4

    104±4

    3.17±0.14

    0.71±0.05

    L-NANE

    124±8**
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    154±6**

    4.12±0.27**

    0.82±0.07**

    L-NAME+

    126±7

    128±8△△

    3.52±0.30△△

    0.76±0.06

    JKC-301

    **P<0.01,vs control group;P<0.05,△△P<0.01,vs L-NAME group表2 不同组血浆ET-1、NO-2和动脉组织NOS、ET-1及ET-1受体的比较
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    Tab 2 Comparison of plasma ET-1 and NO-2,aortic NOS and ET-1 and of ET-1 binding in different group(±s,n=5) Group

    Plasma

    Aorta

    ET1 binding

    NO-2

    (μmol/L)

    ET-ir
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    (fmol/mL)

    NOS activity

    (pmol/mg.pro min-1)

    ET-ir

    (fmol/g.ww)

    Bmax

    (fmol/mg.pro)

    k(d)

    (pmol/L)

    Control

    5.21±0.41
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    3.24±0.20

    16.3±1.1

    104±8

    4.6±0.3

    114±17

    L-NAME

    1.66±0.11**

    6.02±0.54**

    4.9±0.5**

    186±10**

    9.8±0.4**
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    126±15

    L-NAME

    3.25±0.26

    10.3±1.2△△

    +JKC-301

    **P<0.01,vs control group;△△P<0.01,vs L-NAME group

    三、血浆ET1、血浆ET1及Bmax、KD变化:

    L-NAME高血压动物血浆和血管ET1含量比对照组增加85%、78%(P<0.01)。高血压动物血管ET1受体Bmax比对照组增加1倍多,(P<0.01),而解离常数(kd)并无明显改变。结果见表2、图1、图2。
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    Fig 1 Saturation curve of specific[125I] ET-1 binding

    图1 特异性ET1受体的饱和曲线

    Fig 2 Scatchard plot analysis of ET-1 binding in control and L-NAME rats

    图2 对照组和L-NAME组大鼠ET-1受体的Scatchard作图分析

    讨论

    高血压普遍并存内皮细胞损伤,内皮舒张功能减退,EDRF/NO生成减少,NOS活性及基因表达降低。补充NO前体L-Arg有改善高血压作用。Johnson等[7]认为L-Arg/NO途径障碍参与高血压发病,而长期应用NOS抑制剂(L-NAME、L-NNA)可复制出典型高血压模型[2],ET是体内已知作用最强的缩血管物质和细胞丝裂素原,在高血压发病中的作用受到高度瞩目[8]。Thompson等[9]曾报告ET参与了应用L-NAME引起的急性升压效应。体内NO与ET相互作用参与循环稳态的网络调节,ET可促进NO合成与释放,NO抑制ET的信号转导。本实验在慢性应用NOS抑制剂L-NAME诱导的高血压大鼠,MABP升高,心肌肥大,血浆ET-ir和血管ET-ir增高,血管ET受体增加,(P<0.01),表明NOS抑制剂不仅使ET合成与释放增加,而且引起ET受体上调。Banting等[10]发现在急性NOS抑制剂引起的高血压有ET受体活性的显著增加。JKC-301是ET受体阻断剂,结构为D-Asp-Pro-D-lle-Leu-D-Trp环五肽,使用JKC-301可显著降低血压,抑制心肌肥大发生,JKC-301还可显著减轻高血压大鼠血浆NO-2含量的减少及血管NOS活性的降低(P<0.01)。
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    总之,L-NAME引起的动物高血压,其ET合成,释放增加和血管ET受体上调,而ET受体阻断剂能抑制L-NAME引起的高血压,这些结果表明,ET参与和介导了NO缺乏引起的高血压发生。

    *山西职工医学院

    参考文献

    1 唐朝枢,田青,温进坤,等.内皮衍化舒张因子(EDRF/NO)与内皮衍化收缩因子(EDCF/ET)相互关系的研究.生理通讯,1994,增刊:28.

    2 Sigmon DH,Beierwaltes W.Nitric oxide influence blood flow distribution in renovascular hypertension.J Hypertens,1994,24(Suppl 1):134.
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    3 张灵芝,谭敦勇,周爱儒.组织细胞一氧化氮及其合成酶测定的几种方法.北京医科大学学报,1994,26(增刊):225.

    4 张新波,黄海鹭,张灵芝,等.NOS活性测定及其应用.北京医科大学学报,1994,26(增刊):173.

    5 汤旭磊,曾正陪,张锐强,等.人肾上腺和肾上腺肿瘤组织的内皮素受体.中华内科杂志,1996,35(7):462.

    6 Lopez JJ,Beverly HL,Julie Rl,et al.Distribution and function of cardiac angiotension AT1-and AT2-receptor subtypes in hypertrophied rat heart.Am J Physiol,1994,267:H844.

    7 Johnson RA,Freeman RH.Sustained hypertension in the rat induced by chronic blockade of nitric oxide production.Am J Hypertens,1992,23(2):122.
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    8 孙双丹,唐朝枢.内皮素与高血压.生理科学进展,1992,23(2):122.

    9 Thompson A,Valeri CR,Lieberthal W.Endothelin receptor A blockade alters hymodynamic response to nitric oxide by cultured bovine endothelial cells.J Clin Invest,1993,91:1367.

    10 Banting JD,Friberg P,Adams MA.Acute hypertension after nitric oxide synthase inhibition is mediated primarily by increase endothelin vasoconstriction. J Hypertens,1996,14:975.

    1997年7月31日收稿,1998年3月3日修回, 百拇医药