低氯對雄性自發(fā)性高血壓大鼠腸系膜動脈血管反應(yīng)性改變的影響

王穎，陳然，張玉青，余立群，金芃芃，郭益民

（溫州醫(yī)學(xué)院，浙江 溫州 325035，1.生理學(xué)教研室；2.機(jī)能實(shí)驗(yàn)中心）

在原發(fā)性高血壓的發(fā)展過程中，血管損傷主要是血管內(nèi)皮損傷和血管平滑肌形態(tài)和功能的改變，雖然其發(fā)病機(jī)制尚不完全清楚，但其中離子通道機(jī)制頗受人重視。學(xué)者們在以往的研究中更關(guān)注鈉、鉀、鈣等陽離子的變化，而氯離子作為人體內(nèi)含量高的陰離子，其通道并未引起足夠重視[1-2]。本研究主要觀察在常氯和低氯狀態(tài)下，雄性自發(fā)性高血壓大鼠（spontaneously hypertensive rats，SHR）腸系膜動脈對苯腎上腺素（penylephrine，PE）、咖啡因（caffeine，Caf）和高鉀等縮血管物質(zhì)反應(yīng)的影響，探討低氯狀態(tài)下雄性SHR的腸系膜動脈收縮功能的改變。

1 材料和方法

1.1 材料

1.1.1 主要試劑：戊巴比妥鈉（pentobabital）、PE、Caf、乙酰膽堿（acetylcholine，ACh）購自Sigma公司。

1.1.2 實(shí)驗(yàn)動物：SPF級、11～12周齡的雄性Wistar大鼠10只、SHR 12只，由北京維通利華實(shí)驗(yàn)技術(shù)有限公司提供[SCXK(京)2002-0003]。

1.2 方法

1.2.1 實(shí)驗(yàn)動物的分組：將11～12周齡的雄性大鼠分組，分為Wistar大鼠組（簡稱MW組）和SHR組（簡稱MS組）。

1.2.2 動脈血壓檢測：大鼠稱重后，用1%戊巴比妥鈉（30～40 mg/kg）進(jìn)行腹腔麻醉，通過Powerlab系統(tǒng)（埃德公司，澳大利亞）連接壓力檢測系統(tǒng)記錄其頸總動脈血壓。

1.2.3 離體腸系膜動脈環(huán)實(shí)驗(yàn)：動物斷頭處死，根據(jù)文獻(xiàn)[3]方法制備腸系膜動脈環(huán)，將其固定于裝滿生理鹽溶液（physiological saline solution，PSS）的DMT浴槽（the Multy Wire Myograph System 610M，丹麥），溶液通以95% O2、5% CO2的混合氣體，溫度維持在37 ℃。血管環(huán)在PSS溶液中平衡30 min后進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化[3]（給予動脈環(huán)靜息負(fù)荷2毫牛，即使血管環(huán)處于相當(dāng)于給予100 mmHg的跨壁壓狀態(tài)）。用PE（3×10-6mol/L）激發(fā)動脈環(huán)收縮，收縮達(dá)到最大或平穩(wěn)后，用ACh（10-5mol/L）舒張。在標(biāo)準(zhǔn)化中，以KPSS（potassium physiological saline solution）溶液檢驗(yàn)動脈環(huán)收縮性，兩次收縮幅度相差小于＜10%，內(nèi)皮檢測中舒張率大于80%即可認(rèn)為內(nèi)皮完整，可用于實(shí)驗(yàn)。然后，分別觀察在PSS溶液（128.6 mmol/L Cl-）與低氯溶液（9.7 mmol/L Cl-）中，PE、高鉀溶液和Caf引起的血管環(huán)最大張力的變化。低氯溶液是用NaNO3等摩爾數(shù)替換PSS溶液中NaCl配置而成。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理方法 根據(jù)Powerlab系統(tǒng)記錄到的血壓曲線，統(tǒng)計(jì)收縮壓（SP）、舒張壓（DP）、平均動脈壓（MAP）等指標(biāo)，PE、高鉀溶液均用累計(jì)加藥法并繪制劑量-效應(yīng)曲線。血管收縮幅度以PE、高鉀溶液和Caf占同一標(biāo)本KPSS最大收縮張力的百分比表示。采用SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)軟件，所有數(shù)據(jù)用±s表示。兩組間比較運(yùn)用t檢驗(yàn)；多組間比較采用單因素方差分析（one-way ANOVA）。

2 結(jié)果

2.1 各組大鼠的血壓 MS組的MAP、SP、DP高于MW組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.01）（見表1）。

表1 各組大鼠MAP、SP和DP的變化（±s，n=10，kPa）

與MW組比：**P<0.01

組別MW組MS組MAP 17.60±0.71 24.52±1.33**SP 20.87±1.07 29.63±1.81**DP 15.96±0.95 21.96±1.15**

2.2 大鼠離體腸系膜動脈環(huán)對縮血管物質(zhì)的反應(yīng)性

2.2.1 腸系膜動脈環(huán)對PE的收縮反應(yīng)：在PSS溶液（128.6 mmol/L Cl-）中的離體血管環(huán)對PE的收縮反應(yīng)均呈明顯的濃度依賴性變化。MS組產(chǎn)生的收縮幅度比MW組明顯增高；PE濃度為3×10-7～10-5mol/L時(shí)，MS組與MW組的血管張力差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）；MS組最大張力明顯大于MW組，為100.85%±2.43% vs 87.50%±3.71%（P<0.05）（見圖1、表2）。

圖1 各組大鼠離體腸系膜動脈環(huán)對PE的劑量-反應(yīng)曲線（n=6）

2.2.2 腸系膜動脈環(huán)對高鉀溶液的收縮反應(yīng)：在PSS溶液（128.6 mmol/L Cl-）中的離體血管環(huán)對高鉀溶液[（10～120）mmol/L]的收縮反應(yīng)呈現(xiàn)明顯的濃度依賴性變化。MS組劑量-反應(yīng)曲線較MW組明顯左上移位，隨各濃度變化其MS組與MW組的血管張力差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）；MS組最大收縮幅度明顯大于MW組，為71.45%±5.67% vs 62.39%± 4.88%（P<0.05）（見圖2、表2）。

圖2 各組大鼠離體腸系膜動脈環(huán)對不同濃度高鉀溶液的劑量-反應(yīng)曲線（n=6）

2.2.3 腸系膜動脈環(huán)對Caf的收縮反應(yīng)：在10 mmol/L Caf的作用下，在PSS溶液（128.6 mmol/L Cl-）中的血管先后產(chǎn)生一次短暫而快速的收縮和舒張。MS組收縮幅度顯著大于MW組，為31.40%±3.94%vs 22.29%±1.87%（P<0.05）（見表2）。

表2 各組大鼠離體腸系膜動脈環(huán)在常氯與低氯溶液中對PE（10-5 mol/L）、Caf和120 mmol/L KCl溶液的最大收縮反應(yīng)（±s，n=6）

表2 各組大鼠離體腸系膜動脈環(huán)在常氯與低氯溶液中對PE（10-5 mol/L）、Caf和120 mmol/L KCl溶液的最大收縮反應(yīng)（±s，n=6）

與MW組比：*P<0.05；與MS組比：△P<0.05；與MWLow-Cl-組比：#P<0.05

組別MW組MW Low-Cl-組MS組MS Low-Cl-組Max Contraction/KPSS-induced vasoconstriction(%)10-5 mol/L PE 87.50±3.71 96.03±7.12*100.85±2.43*104.40±7.87△#10 mmol/L Caf 22.29±1.87 29.76±2.36*31.40±3.94*40.85±4.00△#120 mmol/L KCl 62.39±4.88 78.45±7.84*71.45±5.67*88.12±5.35△#

其中MW組、MS組是指雄性Wistar大鼠和雄性SHR的腸系膜動脈環(huán)在PSS溶液（128.6 mmol/L Cl-）中的最大張力變化；MW Low-Cl-組、MS Low-Cl-組分別是指雄性Wistar大鼠和雄性SHR的腸系膜動脈環(huán)在低氯溶液（9.7 mmol/L Cl-）中的最大張力變化。

2.2.4 腸系膜血管環(huán)在不同氯濃度狀態(tài)下對縮血管物質(zhì)的收縮反應(yīng)：分別觀察在PSS溶液（128.6 mmol/L Cl-）與低氯溶液（9.7 mmol/L Cl-）中，腸系膜動脈環(huán)對10-5mol/L PE、10 mmol/L Caf、高鉀溶液（120 mmol/L KCl溶液）引起最大收縮張力變化（見表2）。

3 討論

SHR血壓升高的機(jī)制尚不清楚，可能與離子通道有關(guān)[1]。高血壓大鼠的血管平滑肌對縮血管物質(zhì)的反應(yīng)增強(qiáng)，但其機(jī)制尚不完全清楚，更多的報(bào)道來自各種縮血管物質(zhì)對胸、腹主動脈的影響，由于阻力血管主要是指內(nèi)臟器官小血管與骨骼肌血管[2]，因此選擇以腸系膜動脈為研究對象更接近于阻力血管對血壓的調(diào)節(jié)，符合高血壓發(fā)病與總外周阻力增高這一因素的相關(guān)性。

各種高血壓模型結(jié)果均顯示高血壓大鼠血管張力顯著增高與血管反應(yīng)性改變有關(guān)，這種血管張力增高表現(xiàn)在全身大、小動脈上，因此探討小動脈血管反應(yīng)改變機(jī)制的意義尤為突出。本研究結(jié)果提示，與MS組相比，MS組腸系膜動脈對縮血管物質(zhì)的反應(yīng)明顯增強(qiáng)，這與我們前期在腎血管性高血壓大鼠胸主動脈環(huán)上得到的結(jié)果相一致[4-6]，但本研究在小血管上得到的結(jié)果更有意義。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看，在以往實(shí)驗(yàn)中多采用營養(yǎng)液灌流腸系膜血管床，觀察灌注壓變化對血管張力與直徑的影響，如王貞等[7]通過腸系膜灌注壓變化觀察7～8周齡的SHR腸系膜血管床對NE的收縮反應(yīng)變化。本實(shí)驗(yàn)采用固定血管段直接檢測血管收縮張力變化[8]，直觀提示小血管張力在全身血壓增高中的作用。

我們在本研究中觀察到不同縮血管物質(zhì)均可引起高血壓組血管張力明顯增加。導(dǎo)致血管平滑肌收縮增強(qiáng)的關(guān)鍵因素Ca2+既可以來源于細(xì)胞外鈣內(nèi)流，也可以來自細(xì)胞內(nèi)鈣庫的鈣釋放[9-10]，有學(xué)者發(fā)現(xiàn)高血壓患者對PE反應(yīng)增強(qiáng)與α受體上調(diào)有關(guān)[11]，在高血壓狀態(tài)下，SHR的血管平滑肌 L-型鈣通道上調(diào)，血管存在“鈣超載”現(xiàn)象[12]。因此，我們認(rèn)為SHR腸系膜動脈血管反應(yīng)性增強(qiáng)，在常壓大鼠與高血壓大鼠之間表現(xiàn)出的明顯差異可能與[Ca2+]i有關(guān)。

自發(fā)性高血壓的發(fā)病機(jī)制中，學(xué)者們在以往的研究中更關(guān)注鈉、鉀、鈣等陽離子通道的變化，而氯離子作為人體含量高的陰離子，其通道未引起足夠重視。王貞等[7]證實(shí)，通過灌注壓改變顯示，7～8周齡的SHR腸系膜血管床對NE的收縮反應(yīng)比Wistar大鼠強(qiáng)，降低細(xì)胞外Cl-濃度，可顯著增加NE引起的SHR大鼠腸系膜動脈收縮反應(yīng)。本研究證實(shí)，細(xì)胞外的低氯狀態(tài)可使PE、Caf和高鉀溶液的縮血管反應(yīng)顯著增強(qiáng)，我們推測，PE、Caf和高鉀溶液通過不同途徑提高胞質(zhì)中的Ca2+濃度，后者激活鈣激活氯通道[13-14]，在細(xì)胞外低氯狀態(tài)的狀況下，有更多的Cl-外流，導(dǎo)致細(xì)胞膜去極化，激活L-型鈣通道，Ca2+內(nèi)流增加，引起血管平滑肌收縮的加強(qiáng)，當(dāng)然，這有待于今后的進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)予以證實(shí)。

總之，本研究證實(shí)，高血壓大鼠的腸系膜動脈在低氯溶液中對縮血管物質(zhì)的收縮反應(yīng)明顯增強(qiáng)，氯離子可能參與高血壓大鼠血管反應(yīng)性的改變。

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