阿托伐他汀对自发性高血压大鼠肠系膜动脉内皮功能障碍的改善作用研究

彭丽蓉，杨军录（1.西安市中心医院药剂科，西安市 710003；.陕西宝鸡市中心医院心内科，宝鸡市71000）

近年来高血压发病率持续上升，严重危害人们身心健康[1，2]。内皮功能障碍是高血压的普遍特征之一。Miyagawa等[3]的研究发现高血压的内皮功能障碍不仅与血管舒张反应降低有关，而且与收缩反应增强有关。内皮通过释放舒血管物质，同时也释放收缩血管物质来调节血管紧张度。当内皮介导的舒张反应减弱、收缩反应增强时，二者失衡造成内皮功能障碍[4，5]。阿托伐他汀作为一种3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A（HMG-CoA）还原酶选择性抑制剂，是世界范围内最常用的心血管药物。然而，到目前为止，阿托伐他汀对血管内皮功能效应的研究还相对较少。因为在心血管疾病中，损伤的内皮功能可能会加剧外周阻力的升高，因此内皮功能的恢复或改善是非常重要的。本实验研究了阿托伐他汀对自发性高血压大鼠（SHRs）肠系膜动脉内皮功能障碍的改善作用，并探讨了其相关的机制。

1 仪器与材料

1.1 仪器

BL-420F生物机能实验系统（成都泰盟科技有限公司）；JH-280425张力传感器（中国北京航天医学工程研究所）。

1.2 试药

阿托伐他汀片（美国辉瑞制药有限公司，批号：J20070061，规格：每片20 mg）；乙酰胆碱（Ach，纯度：≥99%）、苯肾上腺素（PE，纯度：≥99%）、N-硝基-L-精氨酸甲酯（L-NAME，纯度：≥99%）均购自美国Sigma公司；抗坏血酸注射液（西安高科陕西金方药业公司，批号：H61021333，规格：0.5 g∶5 mL）；其他试剂均为分析纯。

1.3 动物

SHRs，♂，8周龄，体重（202±2）g，北京维通利华实验动物技术有限公司提供，合格证号：SCXK（京）2007-0001；京都种维斯特大鼠（WKYs），♂，8周龄，体重（204±3）g，上海斯莱克实验动物技术有限公司提供，合格证号：SCXK（沪）2007-

0005。

2 方法

2.1 分组与给药

取WKYs为对照组（生理盐水1 mL），另取SHRs分为模型组（生理盐水1 mL）和阿托伐他汀组（取样品磨粉后用生理盐水1 mL 制成悬液，10 mg·kg－1·d－1[6]），每组8只，每日上午8∶00－10∶00灌胃给予相应药物，连续8周。实验动物生活在标准的实验室环境下，每天自由饮水和摄食，持续饲养8周，实验期间观察各组大鼠外观、体重、死亡率等一般情况。

2.2 肠系膜动脉环的制备

末次给药后，脱臼处死大鼠并快速取出肠系膜动脉，立即放入通有95%O2和5%CO2混合气体的4℃K-H液（成分/mmol·L－1：NaCl 119.0、KCl 4.7、CaCl22.5、KH2PO41.2、MgSO41.2、NaHCO325.0和葡萄糖10.0）中，迅速剔除血管外壁表面脂肪及部分结缔组织，剪成长约3 mm的动脉环。操作过程注意不伤及内皮，并保证同一组内的动脉环来自不同大鼠。将动脉环固定于2个L型金属针上，其中一端连接张力传感器，另一端连微调装置（调节负荷张力）。最后将动脉环置于盛有K-H液的浴槽内。实验开始前，调节动脉环静息负荷为0.5 N，每隔15 min换K-H液1次，平衡90 min。以高钾K-H液（成分/mmol·L－1：NaCl 63.0、KCl 60.0、CaCl22.5、KH2PO41.2、Mg-SO41.2、NaHCO325.0和葡萄糖10.0）检验动脉环的收缩性，当2次收缩幅度相差＜10%时，该动脉环即可用于实验。实验过程中K-H液保持37℃恒温，持续通入含95%O2和5%CO2的混合气体，pH保持在7.4左右。

2.3 肠系膜动脉环舒张/收缩反应时张力检测

2.3.1 血管收缩剂KCl和PE对各组动脉环的作用。以浓度累积法先后分别向浴槽K-H液中加入KCl（累积浓度依次为：5、10、20、40、60、80、100 mmol·L－1）和PE（累积浓度依次为：1×10－8、3×10－8、1×10－7、3×10－7、1×10－6、3×10－6、1×10－5、3×10－5、1×10－4mol·L－1），记录在不同浓度的KCl和PE下，动脉环达最大收缩反应时的张力。

2.3.2 血管舒张剂Ach对各组动脉环的作用。加入PE（1×10－6mol·L－1）引起动脉环预收缩后，以浓度累积法向浴槽K-H液中加入Ach（累积浓度依次为：1×10－9、3×10－9、1×10－8、3×10－8、1×10－7、3×10－7、1×10－6、3×10－6、1×10－5、3×10－5mol·L－1），记录在不同浓度的Ach下，动脉环达最大舒张反应时的张力。

2.3.3 ROS清除剂抗坏血酸对内皮依赖的舒张反应的影响。抗坏血酸（100 μmol·L－1）预先孵育动脉环30 min后，其余步骤同“2.3.2”项下操作，并与生理盐水孵育后反应进行比较。

2.3.4 一氧化氮合酶（NOS）拮抗药L-NAME对内皮依赖的舒张反应的影响。L-NAME（100 μmol·L－1）预先孵育动脉环30 min后，其余步骤同“2.3.2”项下操作，并与生理盐水孵育后反应进行比较。

肠系膜动脉环收缩反应以动脉环收缩时张力占KCl（60 mmol·L－1）预收缩所致最大收缩张力的百分比表示，舒张反应以动脉环舒张时张力占PE（1×10－6mol·L－1）预收缩所致最大收缩张力的百分比表示，并计算累积剂量反应曲线的最大效应（Emax值）。

2.4 统计与分析

实验数据以均数±标准差表示，n代表样本例数。采用SPSS13.0进行统计分析，组间差异应用单因素方差分析，显著性差异进一步应用Student-Newman-Kuels检验比较，以P＜0.05表示差异具有统计学意义。

3 结果

3.1 大鼠一般情况

实验期间，各组大鼠活动正常，皮毛整洁，体重增长稳定，无死亡情况。饲养8周后，3组大鼠体重之间没有显著性差异（对照组：（271±5）g，模型组：（264±4）g，阿托伐他汀组：（269±5）g）。

3.2 KCl和PE对动脉环的影响

与对照组比较，模型组动脉环对KCl引起的最大收缩反应明显增强（P＜0.01）。与模型组比较，阿托伐他汀组动脉环对KCl和PE引起的最大收缩反应明显减弱（P＜0.01）。各组大鼠动脉环对KCl和PE引起的收缩反应的累积剂量反应曲线见图1。

图1 各组大鼠动脉环对KCl和PE引起的收缩反应的累积剂量反应曲线（n＝8）Fig 1 Concentration-response curves to KCl and PE in the mesenteric arteries rings obtained from rat（sn＝8）

3.3 Ach对动脉环的影响

与对照组比较，模型组动脉环对Ach引起的舒张反应明显减弱（P＜0.01）。与模型组比较，阿托伐他汀组动脉环对Ach引起的舒张反应明显增强（P＜0.05）。各组大鼠动脉环对Ach引起的舒张反应的累积剂量反应曲线见图2。

图2 各组大鼠动脉环对Ach引起的舒张反应的累积剂量反应曲线（n＝8）Fig 2 Concentration-response curves of Ach-induced relaxation in the mesenteric arteries rings obtained from rat（sn＝8）

3.4 抗坏血酸对内皮依赖的舒张反应的影响

与加入生理盐水比较，抗坏血酸不能改变对照组Ach引起的舒张反应，但能改善模型组Ach引起的舒张反应（P＜0.05）。阿托伐他汀组中，抗坏血酸对SHRs动脉环Ach引起的舒张反应没有显著性变化。抗坏血酸对各组动脉环Ach引起的舒张反应的影响见图3。

图3 抗坏血酸对各组动脉环Ach引起的舒张反应的影响（n＝8）Fig 3 Effect of ascorbic acid on relaxation responses to Ach in mesenteric arteries rings obtained from rat（sn＝8）

3.5 L-NAME对内皮依赖的舒张反应的影响

与加入生理盐水比较，L-NAME可以明显抑制对照组肠系膜动脉对Ach的舒张反应（P＜0.01），而对模型组Ach的舒张反应没有影响。阿托伐他汀组中，L-NAME对SHRs动脉环Ach引起的舒张反应的抑制作用得到恢复（P＜0.01），具体见图4。

图4 L-NAME对各组动脉环Ach引起的舒张反应的影响（n＝8）Fig 4 Effect of L-NAME on Ach-induced relaxation responses in mesenteric arteries rings obtained from rat（sn＝8）

4 讨论

本研究结果表明，阿托伐他汀可改善自发性高血压大鼠肠系膜动脉的内皮功能障碍。模型组肠系膜动脉对血管收缩剂的反应性提高，对舒张剂的反应性下降，表明其可能存在内皮功能障碍。阿托伐他汀治疗后，改善了内皮功能。内皮功能障碍在高血压治疗中被当作重要靶点[7，8]，本实验发现了降血脂药阿托伐他汀在对抗内皮功能障碍上的积极效应。

ROS的过度产生，会导致NO的生物利用度降低，是内皮功能障碍的标志，同时也代表了不同心血管疾病的共同特征。在血管中过度产生的ROS会通过还原型辅酶Ⅱ（NADPH）氧化酶清除NO，因此ROS的产生和NO之间的微妙的平衡关系决定了NO介导的血管舒张的可能性。抗坏血酸具有非常有效的抗氧化性，是ROS的有效清除剂，可以改善高血压引起的内皮功能障碍。抗坏血酸对Ach引起的舒张反应的影响可以反映出血管的氧化应激水平。本研究结果表明，抗坏血酸使模型组血管Ach引起的舒张反应增强，证实了自发性高血压大鼠内皮受损与ROS过量产生有关。但抗坏血酸不能改善阿托伐他汀组Ach引起的舒张反应，表明阿托伐他汀可以降低ROS的产生。L-NAME作为NOS抑制剂，可以抑制对照组Ach引起的舒张反应，但对模型组Ach引起的舒张反应没有改变，表明自发性高血压大鼠中NO的生物利用度较低。L-NAME同时也可以抑制阿托伐他汀组Ach引起的舒张反应，表明阿托伐他汀可以增加NO的生物利用度。本实验的研究结果表明，阿托伐他汀可能通过减少氧化应激和/或增加NO的生物利用度来改善自发性高血压大鼠内皮功能障碍，提示改善内皮功能障碍在抗高血压治疗中发挥了非常重要的作用。

本实验是阿托伐他汀对血管内皮的保护作用的初步探讨，接下来将增加高、中、低剂量组进行更为明确且深入的研究。从目前初步的研究来看，阿托伐他汀不仅可以控制血脂，同时还可以调节血管收缩/舒张反应，其研发为心血管疾病的治疗提供了有益的效应及希冀。

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