全 文 :中国新药与临床杂志(Chin J New Drugs Clin Rem),2011年 9月,第 30卷 第 9期
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[文章编号]1007-7669(2011)09-0684-05
香荚兰乙酮对 DOCA盐高血压大鼠血压及大动脉结构的影响
陈启稚 1, 陈 静 2, 吴永杰 2, 高平进 2
(1. 上海交通大学医学院附属第九人民医院 心内科, 上海 200011; 2. 上海市高血压研究
所, 上海 200025)
[关键词] 香荚兰乙酮; 高血压; 大鼠; 血管重塑
[摘要] 目的 观察香荚兰乙酮对醋酸脱氧皮质酮 (DOCA) 盐高血压大鼠血压及大动脉结构的影响。
方法 34只 SD 大鼠分为假手术组 (n = 10), DOCA 盐高血压模型组 (模型组, n = 13) 和香荚兰乙酮治
疗组 (治疗组, n = 11), 模型组和治疗组大鼠于左肾切除术 1 wk 后开始给药 (DOCA 12.5 mg·wk-1皮下
注射, 1%NaCl饮水; 治疗组饮水中加入 1.5 mmol·L-1香荚兰乙酮), 共 5 wk。 所有动物在术后 wk 2, 4, 6
测定尾动脉血压; 6 wk后通过超声活体观察颈总动脉内膜-中膜厚度 (IMT), 并取胸主动脉测定血管中层
厚度。 结果 模型组大鼠血压呈逐步升高趋势, wk 6 治疗组大鼠血压明显下降 [(140.6 ± 10.5) mmHg vs.
(166.6 ± 13.5) mmHg, P < 0.01], 胸主动脉中层厚度 [(165.52 ± 33.65) μm vs. (194.25 ± 17.91) μm,
P < 0.05] 及颈动脉 IMT [(53.33 ± 10.22) μm vs. (78.00 ± 12.96) μm , P < 0.05] 均显著降低。 结论 香
荚兰乙酮干预可明显降低 DOCA 盐高血压大鼠尾动脉血压, 抑制颈动脉内 IMT 的增厚, 降低胸主动脉中
层厚度。
[中图分类号] R965 [文献标志码] A
Effects of apocynin on blood pressure and large artery structure in DOCA salt
hypertensive rats
[收稿日期] 2011-06-15 [接受日期] 2011-08-16
[作者简介] 陈启稚 (1973—), 女, 江苏人, 副主任医师, 博士, 从事高血压及其靶器官损伤的基础及临床研究; Phn:
86-2327-0069, ext 5775; E-mail: nzhskzj@yahoo.com.cn
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中国新药与临床杂志(Chin J New Drugs Clin Rem),2011年 9月,第 30卷 第 9期
高血压是心血管疾病最重要的危险因素之一。
高血压时动脉管壁在长期血流动力学改变状态下
产生的血管重塑 (vascular remodeling), 是高血压
靶器官损伤的根本原因。 重塑血管的结构变化包
括动脉管腔、 管壁增厚, 是由血管平滑肌细胞的
激活、 增殖和迁移, 细胞组分和细胞外基质的重
组所导致[1]。
氧化应激 (oxidative stress) 是促发血管重构
的重要因素。 已证实氧化应激在实验性和原发性
高血压发病中均有作用 [2]。 近年来活性氧(reactive
oxygen species, ROS) 在血管张力和其他血管功能
调节中的作用越来越受到重视。 病理情况下 ROS
的异常增加可以使内膜功能失调, 血管平滑肌细胞
增殖、 迁移和凋亡, 从而使外周血管阻力增加 [3],
通过影响血管的功能和结构而引起血压升高 [4], 促
使血管重塑[5]。 血管中的 ROS主要由烟酰胺腺嘌呤
二核苷酸氧化酶 (nicotinamide adenine dinucleo-
tide phosphate oxidase, NADPH 氧化酶 ) 产生 [ 6]。
NADPH 氧化酶是一种多亚基的复合酶, 各亚基在
生理情况下独立分布于胞浆和胞膜, 细胞受某些
因素刺激后, 各亚基组装成有活性的 NADPH 氧化
酶, 催化 ROS的产生 [7]。 香荚兰乙酮 (4-hydroxy-3-
methoxyacetophenone, apocynin) 是一种常用的抗
氧化剂, 可通过抑制 NADPH 氧化酶各亚基的结合
而减少 ROS的生成, 是目前公认的特异性 NADPH
氧化酶抑制剂, 已有实验表明香荚兰乙酮显著降
低自发性高血压大鼠 (spontaneously hypertensive
rats, SHR) , 血管紧张素Ⅱ诱导的高血压小鼠
( angiotensin Ⅱ-infused mice) 的收缩压 ( systolic
blood pressure, SBP) [8-10]。 而醋酸脱氧皮质酮 (deo-
xycorticosterone acetate, DOCA) 盐高血压大鼠是
一种经典的低肾素型高血压模型, 其特点是其血
管 NADPH 氧化酶表达升高, 氧自由基增多 [11], 应
用香荚兰乙酮是否可以改善该类型高血压动物的
血管结构 , 目前尚不清楚 。 本研究在成功构建
DOCA盐高血压大鼠的基础上, 采用香荚兰乙酮对
其进行干预, 观察该药对 DOCA 盐高血压大鼠血
压及大动脉结构的影响。
材料与方法
实验试剂 DOCA购自 Sigma公司 (D7000), 水合
氯醛购自上海生工生物有限公司 (CB0288), 香荚
兰乙酮购自 Sigma公司 (A10809)。
实验动物 12周龄 SD大鼠, 体重 (230.1 ± 11.9) g,
SPF级, 购自上海斯莱克实验动物有限公司, 批准
号 SCXK (沪) 2007-0005。
CHEN Qi-zhi1, CHEN Jing2, WU Yong-jie2, GAO Ping-jin2
(1. Department of Cardiology, the Ninth People’s Hospital, Medical Callege, Shanghai Jiaotong University,
SHANGHAI 200011, China; 2. Shanghai Institute of Hypertension, SHANGHAI 200025, China)
[KEY WORDS] apocynin; hypertension; rats; vascular remodeling
[ABSTRACT] AIM To study the effects of apocynin on blood pressure and large artery structure in DOCA
salt hypertensive rats. METHODS A total of 34 SD rats were divided into control group (n = 10), model group
(n = 13) and trial group (n = 11) . One week after left nephrectomy, the rats in the model group and trial group
were respectively administered with DOCA (12.5 mg·wk-1 sc, with 1%NaCl in drinking water) and DOCA /
apocynin (1.5 mmol·L-1 apocynin add into 1%NaCl drinking water) for 5 weeks. Tail-cuff blood pressure was
recorded at 2, 4 and 6 weeks after the operation. The carotid intima-media thickness (IMT) was assessed by
ultrasound biomicroscopy and media thickness of the thoracic aorta was determined. RESULTS Blood pressure
(BP) increased gradually in the model group while remained stable in the control group. Compared with the
control group, BP increased remarkably in the model group, BP in the trial group was lower than the model
group ((140.6 ± 10.5) mmHg vs. (166.6 ± 13.5) mmHg, P < 0.01). Media thickness of thoracic aorta and
IMT in the trial group was thinner than those in the model group ((165.52 ± 33.65) μm vs. (194.25 ± 17.91) μm,
P < 0.05) and ((53.33 ± 10.22) μm vs. (78.00 ± 12.96) μm, P < 0.05). CONCLUSION Apocynin could
lower blood pressure and improve large artery structure in DOCA-Slat hypertensive rats.
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中国新药与临床杂志(Chin J New Drugs Clin Rem),2011年 9月,第 30卷 第 9期
动物模型建立 SD 大鼠经 10%水合氯醛 30 mg·
kg-1腹腔注射麻醉后行左侧肾脏切除术, 术后恢复
1 wk。 1 wk后模型组 (n = 13) 予 DOCA 12.5 mg·
wk-1皮下注射, 并予 1%NaCl饮水, 共 5 wk。 治疗
组 (n = 11) 予 DOCA 12.5 mg·wk-1皮下注射, 同
时将香荚兰乙酮加入 1%NaCl 饮水中, 终浓度为
1.5 mmol·L-1, 共 5 wk。 假手术组 (n =10) 大鼠仅
作腹部正中切口, 分离左侧肾动脉, 肾静脉和输
尿管后直接关闭腹腔, 术后常规饮食饮水。 造模
过程中, 模型组死亡 3 只, 治疗组死亡 2 只。
动态测定大鼠尾动脉血压 分别于手术前, 手术
后 wk 2、 4、 6 采用血压与心率变异性分析系统测
定清醒状态下大鼠尾动脉血压。 37 ℃烘箱内大鼠
加热 30 ~ 60 min, 固定器固定, 吹风机缓慢柔和
吹尾部, 待大鼠稳定后尾动脉测压, 在测定过程
中, 房间温度不低于 28 ℃。 每隔 1 min 测定 1 次
血压值, 重复测定, 待血压值相对稳定后, 取最
后 3 次平均值作为该大鼠血压。
测定颈动脉内膜-中层的厚度 手术后 wk 6 测定
血压后, 实验大鼠称重, 10%水合氯醛 30 mg·kg-1
腹腔注射麻醉 。 采用 VEVO 770 小动物超声仪
(VISUALSONICS 公司) 检测大鼠右侧颈总动脉,
连续观察数十个心动周期, 获得最清晰图像后冻
结图像。 测量血管的内径及颈总动脉分叉处内膜-
中膜厚度 (IMT)。
胸主动脉中层厚度测定 大鼠处死后, 钝性分离
胸主动脉, 置于 PBS 中洗净残血, 取约 2 cm, 常
规固定、 脱水、 石蜡包埋, 5 μm 厚度连续切片。
常规脱蜡后作 HE染色。 高倍显微镜下观察胸主动
脉, 取 3 张连续切片测定中层厚度并取平均值。
统计学方法 所有数据均用 SPSS for Windows 11.5
处理, 数据采用 x ± s表示。 多组间比较用单因素
方差分析, P < 0.05为有显著差异。
结 果
香荚兰乙酮对 DOCA 盐高血压大鼠尾动脉血压的
影响 除假手术组外, 其余 2 组大鼠尾动脉血压
呈逐步升高趋势, 治疗组自 wk 4 开始血压有所下
降, 术后 wk 6血压较模型组明显下降 (表 1)。
香荚兰乙酮对 DOCA 盐高血压大鼠胸主动脉中层
厚度的影响 各组大鼠胸主动脉结构的变化 (图
1), 取胸主动脉切片 HE染色后测定各组胸主动脉
中层厚度 , 模型组大鼠较假手术组明显增厚
[(194.25 ± 17.91) μm vs. (120.48 ± 25.07) μm, P <
0.01], 治疗组中层厚度较模型组改善明显 [(165.52 ±
33.65) μm, P < 0.05](图 2)。
图 1 香荚兰乙酮对 DOCA盐高血压大鼠胸主动脉结构的
影响 (HE 染色, × 400) A: 假手术组, B: 模型组, C:
治疗组
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图 4 香荚兰乙酮对 DOCA 盐高血压大鼠颈总动脉分叉处
IMT 的影响 (x ± s) IMT: 颈动脉内膜-中膜厚度。 与假手
术组比较, aP > 0.05, cP < 0.01, 与模型组比较, fP < 0.01
香荚兰乙酮对 DOCA 盐高血压大鼠颈动脉 IMT
的影响 小动物超声系统观察活体颈动脉结构变
化 (图 3), 结果发现手术后 wk 6, 模型组大鼠
IMT 较假手术组明显增厚 [(78.00 ± 12.96) μm vs.
(46.00 ± 7.91) μm, P < 0.01], 治疗组大鼠 IMT 较
模型组明显降低 [(53.33 ± 10.22) μm, P < 0.05]
(图 4)。
讨 论
香荚兰乙酮是从印地安麻根部提取分离而得
的一种化合物, 作为一种经典的 NADPH 氧化酶抑
制剂, 可能是通过抑制胞浆内的 P47 亚基转运至
胞膜, 从而抑制 NADPH 氧化酶的组装 [12,13], 因而
具有抗氧化作用。 以往一些研究均提示香荚兰乙
酮可有效降低各种高血压模型动物的血压, 该效
应与香荚兰乙酮的抗氧化作用有关 [10,14]。 然而, 香
荚兰乙酮在血管重塑方面的研究较少。 本研究结
果提示, 短期应用香荚兰乙酮可降低 DOCA 盐高
血压大鼠血压, 并抑制其胸主动脉管壁和颈动脉
内中膜的增厚, 首次证实香荚兰乙酮可以改善高
血压时的大动脉重塑。
在心肌重塑过程中氧化应激占有重要地位。
有研究提示香荚兰乙酮联合 Tempol 治疗可使肌成
纤维细胞含量明显下降, 心肌胶原合成显著降低[15],
在肾脏也有类似发现 [16]。 细胞实验也发现 AngⅡ刺
激心肌成纤维细胞胶原合成, 而香荚兰乙酮可以
抑制这些反应[17]。 与心脏重塑相类似, 体外研究亦
证实血管平滑肌细胞和成纤维细胞均可合成胶原。
发现平滑肌细胞合成表型与 NADPH 氧化酶的活性
有关 [18], 各种抗氧化剂均可抑制 AngⅡ诱导的血
管平滑肌Ⅰ型胶原合成。 另一方面, ROS 也可导
致平滑肌细胞表型转化, 平滑肌细胞失去分化能
力, 导致内膜增生。 在损伤血管局部给予香荚兰
乙酮可以抑制早期血管重塑 [19,20]。 以上的研究提示
氧化应激过度可以诱导平滑肌细胞的表型转化,
影响其分泌胶原能力。 本研究香荚兰乙酮也可能
是通过其抗氧化作用, 直接或间接地抑制了高血
压模型鼠的血管重塑。
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中国新药与临床杂志(Chin J New Drugs Clin Rem),2011年 9月,第 30卷 第 9期
本研究结果为抗氧化剂在血管方面的保护作
用提供了依据, 为高血压血管功能保护提供了新
的靶点。 但香荚兰乙酮究竟通过何种信号通路抑制
胶原的合成, 抑制细胞增殖和细胞外基质合成降
解, 其机制还有待进一步研究。
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