白介素對(duì)高血壓大鼠去內(nèi)皮主動(dòng)脈收縮性的影響

康成芳

高血壓有較高的循環(huán)動(dòng)力狀態(tài),并且能激活和加強(qiáng)炎性細(xì)胞的活動(dòng)。嚙齒類(lèi)動(dòng)物的高血壓模型也表現(xiàn)出了此類(lèi)特性?；铙w動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明白介素1β(IL-1β)能加強(qiáng)腸系膜動(dòng)脈的收縮,并能引起冠脈重塑和痙攣。將離體顳動(dòng)脈用IL-1β平衡2 d也會(huì)引起該組織對(duì)內(nèi)皮素β收縮反應(yīng)性增加。在這些研究當(dāng)中,IL-1β平衡時(shí)間足夠改變組織基因轉(zhuǎn)錄和翻譯。很少有實(shí)驗(yàn)來(lái)研究IL-1β對(duì)血管平滑肌收縮性的急性影響,更沒(méi)有對(duì)高血壓和正常血壓狀態(tài)下的此種效應(yīng)做過(guò)比較。本實(shí)驗(yàn)用IL-1β急性干預(yù)SHRSP大鼠去內(nèi)皮主動(dòng)脈,加強(qiáng)對(duì)苯腎上腺的收縮反應(yīng)性。同時(shí)檢測(cè)環(huán)氧酶(COX)和Src-激酶途徑在此干預(yù)中的作用。

1 材料與方法

1.1 動(dòng)物 12周雄性SHRSP和WKY大鼠,全部選自山西醫(yī)科大學(xué)動(dòng)物中心。保持每日12 h光照,每籠2只,每日食水正常。

1.2 張力測(cè)量 用戊巴比妥鈉(50 mg/kg IP)對(duì)大鼠實(shí)行安樂(lè)死,迅速取出主動(dòng)脈置于PSS液中。評(píng)估IL-1β對(duì)血管平滑肌細(xì)胞的直接效應(yīng)。首先給每個(gè)動(dòng)脈環(huán)36-37m N的負(fù)荷,并且平衡45 m in,然后再用10-7M苯腎上腺素刺激以明確組織存活并且反應(yīng)性良好;再用10-5M乙酰膽堿刺激,以明確內(nèi)皮細(xì)胞是否已被去除。當(dāng)描繪完10-5M苯腎上腺素最大收縮反應(yīng)曲線后,再用20 ng/m L的IL-1β液孵育1 h。根據(jù)設(shè)計(jì)需要可在加入IL-1β液之前加入1μM的Indomethacin或1μM的PP-2來(lái)進(jìn)行目標(biāo)檢測(cè)。IL-1β液孵育1 h后獲得連續(xù)濃度梯度劑量下的血管反應(yīng)力值。取各血管環(huán)反應(yīng)的均值。

1.3 試劑 所有試劑均購(gòu)自Sigma試劑公司。

2 結(jié) 果

IL-1β增加苯腎上腺素介導(dǎo)下的SHRSP大鼠主動(dòng)脈收縮性,WKY大鼠主動(dòng)脈也有類(lèi)似反應(yīng),但無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。Indomethacin和PP-2能阻斷SHRSP大鼠IL-1β孵育后的主動(dòng)脈對(duì)苯腎上腺素的反應(yīng)性;也能引起WKY大鼠主動(dòng)脈苯腎上腺素最大反應(yīng)曲線的降低,但并未改變其對(duì)苯腎上腺素的濃度反應(yīng)敏感性。詳見(jiàn)表1。

表1 不同處理方法兩組內(nèi)部及組間血管張力的比較(±s)mN

表1 不同處理方法兩組內(nèi)部及組間血管張力的比較(±s)mN

處理方法10-10 10-9 10-8 10-7 10-6 10-5 SHASP 對(duì)照組0.84±0.13 1.96±0.24 5.16±0.21 8.8±0.31 10.1±0.29 11.6±0.33 IL-1β4.56±0.23 8.83±0.41 13.2±0.38 16.1±0.48 17.1±0.37 18.0±0.44 IL-1β+Ind 0.15±0.11 0.74±0.16 3.52±0.22 4.97±0.25 6.83±0.37 7.66±0.17 IL-1β+PP-2-0.24±0.14-0.13±0.21 1.27±0.17 3.18±0.31 5.44±0.27 7.37±0.35 WKY 對(duì)照組0.16±0.23 2.94±0.18 7.93±0.28 10.18±0.25 12.89±0.31 12.73±0.34 IL-1 1.16±0.31 3.04±0.29 8.04±0.33 11.52±0.21 13.07±0.31 13.15±0.25 IL-1β+Ind 0.12±0.19 0.64±0.22 3.06±0.33 5.27±0.26 6.55±0.35 7.45±0.30 IL-1β+PP-2 0.05±0.11 1.02±0.24 2.31±0.25 5.17±0.21 5.98±0.22 7.18±0.32

3 討 論

在本實(shí)驗(yàn)中有兩個(gè)新發(fā)現(xiàn)。首先IL-1β能引起SHRSP大鼠去內(nèi)皮主動(dòng)脈收縮,并且通過(guò)對(duì)苯腎上腺素收縮反應(yīng)性增加,IL-1β能加強(qiáng)主動(dòng)脈對(duì)苯腎上腺素的反應(yīng)性增加。第二,COX和Src-激酶途徑參與了SHRSP大鼠IL-1β孵育下的收縮反應(yīng)。因?yàn)?去內(nèi)皮血管的應(yīng)用就等于是藥物對(duì)血管平滑肌細(xì)胞直接作用。這種發(fā)現(xiàn)在生理學(xué)角度能夠推測(cè)高血壓狀態(tài)下IL-1β的升高[1,2]。設(shè)想循環(huán)中細(xì)胞因子水平的升高會(huì)導(dǎo)致其受體下調(diào),從而降低對(duì)外源性細(xì)胞因子的反應(yīng)性。但在本實(shí)驗(yàn)中并未發(fā)現(xiàn)此現(xiàn)象,SHRSP大鼠來(lái)源血管對(duì)IL-1β依然有反應(yīng)性。

本實(shí)驗(yàn)顯示IL-1β能直接引起血管收縮,而且反應(yīng)比較快,大約在加藥后20 min后開(kāi)始,1 h后達(dá)到平臺(tái)。由于“迅速”的特性,好像并不需要蛋白重新合成,也不像其他報(bào)道所說(shuō)的那樣IL-1β要起作用需要很長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)孵育標(biāo)本,或者只有在活體狀態(tài)下才有此反應(yīng)[3-5]。然而要用“迅速”來(lái)描述對(duì)IL-1β的反應(yīng)也有實(shí)際內(nèi)容,該現(xiàn)象的發(fā)生也需要20 m in。在這種現(xiàn)象里,“迅速”的含義是指該收縮效應(yīng)并無(wú)轉(zhuǎn)錄和翻譯參與。然而IL-1β對(duì)血管張力的調(diào)節(jié)是一種長(zhǎng)期調(diào)節(jié),而非其他途徑參與下的短期調(diào)節(jié)。IL-1β能引起SHRSP大鼠標(biāo)本對(duì)苯腎上腺素的收縮反應(yīng)性加強(qiáng)。用IL-1β孵育1 h后獲得苯腎上腺素劑量反應(yīng)曲線顯示,隨苯腎上腺素濃度增加,其曲線高度比單用苯腎上腺素要高得多。

本實(shí)驗(yàn)中另一個(gè)現(xiàn)象是IL-1β能使SHRSP大鼠標(biāo)本收縮,但對(duì)W KY大鼠標(biāo)本的作用卻不明顯。SHRSP大鼠標(biāo)本顯示有系統(tǒng)性炎癥因子出現(xiàn)[1,2]。炎癥因子對(duì)IL-1β介導(dǎo)的收縮是必須的,也可能是高血壓影響了血管的收縮力。WKY大鼠主動(dòng)脈對(duì)IL-1β收縮反應(yīng)不明顯,但能增加對(duì)苯腎上腺素的反應(yīng)敏感性,但是增加IL-1β的孵育時(shí)間是否會(huì)加強(qiáng)這種敏感性本實(shí)驗(yàn)還未涉及。雖然IL-1β沒(méi)有顯著升高WKY標(biāo)本的張力,但是Indomethacin和PP-2卻能顯著降低標(biāo)本的張力,這說(shuō)明了COX和Src-kinase參與了調(diào)節(jié)WKY標(biāo)本的基礎(chǔ)張力。

IL-1β介導(dǎo)收縮反應(yīng)以及對(duì)苯腎上腺素敏感性增加的機(jī)制目前尚不明確,然而可以推測(cè)COX和Src-kinase途徑參與了這種反應(yīng),因?yàn)樵摲磻?yīng)可被Indomethacin和PP-2所阻斷。cSrc是血管中一種比較值得關(guān)注的Src-kinase,該激酶也參與了高血壓的發(fā)生發(fā)展[6,7]。PP-2使苯腎上腺素收縮曲線降低到正常基線水平以下。先前研究顯示Src-kinase參與了調(diào)節(jié)血管對(duì)苯腎上腺素、5-TH和血管緊張素Ⅱ收縮反應(yīng)[8,6,9]。因此在現(xiàn)有研究中PP-2抑制苯腎上腺素收縮反應(yīng)現(xiàn)象也是可以發(fā)生的,那也就是說(shuō)PP-2抑制IL-1β介導(dǎo)的收縮反應(yīng)預(yù)示著Src-kinase參與了血管對(duì)IL-1β的收縮反應(yīng)。同樣,也有研究顯示COX尤其是COX-2參與了高血壓的發(fā)生。然而,IL-1β孵育后的血管,COX-2抑制劑能顯著抑制內(nèi)皮素-β引起的收縮[10],這可能預(yù)示此反應(yīng)過(guò)程有蛋白合成。COX酶包括1和2能把花生四烯酸代謝成對(duì)血管有收縮和舒張作用的前列腺素樣物質(zhì)。因此,增加COX酶中的一個(gè)或兩個(gè)就能增加縮血管性前列腺素樣物質(zhì)的產(chǎn)量,從而導(dǎo)致血管收縮。

COX酶參與血管收縮這并不奇怪。先前一些研究也顯示COX,尤其是COX-2在炎癥調(diào)節(jié)劑的誘導(dǎo)下,其在平滑肌細(xì)胞中的表達(dá)會(huì)顯著增加[10,11]。然而,COX-2 mRNA的誘導(dǎo)產(chǎn)生需用IL-1β孵育大約2 h,而COX-2的產(chǎn)生需孵育2 h～4 h。本研究中Indomethacin能迅速抑制IL-1β的收縮效應(yīng),這也預(yù)示著此收縮反應(yīng)是COX依賴(lài)性的。如此短的效應(yīng)時(shí)間也揭示了在此反應(yīng)中無(wú)需蛋白合成,然而也可能是IL-1β激活了預(yù)先存在的COX酶。

本實(shí)驗(yàn)同樣揭示了Src-激酶也參與IL-1β介導(dǎo)的收縮反應(yīng),并使標(biāo)本對(duì)苯腎上腺素的反應(yīng)性增加。IL-1β增加COX酶表達(dá)在胃內(nèi)皮細(xì)胞和成骨細(xì)胞中是Src激酶依賴(lài)性的。其他研究也顯示IL-1β起作用是激活了血管平滑肌細(xì)胞的Src-激酶。本實(shí)驗(yàn)沒(méi)觀察到有蛋白合成,推斷IL-1β通過(guò)Src-激酶途徑激活COX來(lái)產(chǎn)生致使血管收縮的前列腺素樣物質(zhì)。Src-激酶也參與了高血壓的發(fā)生[6,7]。另外一個(gè)有力的佐證就是在SHRSP標(biāo)本中可以看到對(duì)IL-1β的收縮反應(yīng),WKY標(biāo)本的反應(yīng)卻不明顯。IL-1β介導(dǎo)的這種反應(yīng)可以被PP-2和Indomethacin阻斷,因此可以推斷Src-激酶和COX參與了信號(hào)的的傳導(dǎo)。本實(shí)驗(yàn)揭示了IL-1β對(duì)血管的一項(xiàng)嶄新作用,同時(shí)也擴(kuò)展了炎性細(xì)胞因子對(duì)心血管系統(tǒng)損傷作用的認(rèn)識(shí)。

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