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Vasorelaxant effects of procyanidins on rabbit pulmonic ring in vitro

原花青素舒张家兔离体肺动脉的研究



全 文 :原花青素舒张家兔离体肺动脉的研究
张团笑1,牛彩琴2,蓝海涛1,刘红1,敬华娥1
(1.川北医学院 生理学教研室,四川 南充 637007;
2.川北医学院 中西医临床医学系,四川 南充 637007)
[摘要] 目的:研究葡萄籽提取物原花青素(PC)对家兔离体肺动脉血管的舒张作用及机制。方法:采用家兔离体肺动
脉平滑肌标本,以去甲肾上腺素(NA)预收缩后,给予PC(0625,125,25mg·L-1),观察其舒张血管的量效关系;并分为对
照组、PC组、PC+吲哚美辛(1×10-5mol·L-1)、PC+普萘洛尔(1×10-5mol·L-1)、PC+左旋硝基精氨酸(1×10-4mol·
L-1)、PC+甲烯蓝(1×10-5mol·L-1)和PC+去内皮细胞7组,探讨PC舒张血管的机制;用PC(20mg·L-1)温育标本后,观
察PC对NA(1×10-8~1×10-5mol·L-1),KCl(63~100mmol·L-1)和CaCl2(1×10
-5~1×10-2mol·L-1)量效曲线的影
响。结果:PC能明显舒张肺动脉血管,并有量效关系(r=069,P<001);去除血管内皮、LNNA或 MB可抑制 PC的舒张作
用,但吲哚美辛和普萘洛尔无影响;PC能压低 NA,KCl和 CaCl2的量效收缩曲线,三者的 pD2分别由对照的(757±241),
(174±119),(372±188)降低为(647±142),(107±112),(317±155);PC也能抑制NA引起的第Ⅰ时相收缩,对
CaCl2引起的第Ⅱ时相收缩无影响。结论:PC舒张肺动脉的作用是内皮依赖性,且与 NO/cGMP介导有关;也可能是拮抗 ROC
和PDC通道,降低胞浆Ca2+而舒张血管。
[关键词] 原花青素;肺动脉环;内皮细胞;Ca2+
[收稿日期] 20090703
[基金项目] 四川省教育厅重点项目(08ZA109)
[通信作者] 牛彩琴,Tel:(0817)2242262,Email:niucaiqin@
126.com
  原花青素(procyanidins,PC)是广泛存在于植物
界中的一类多酚化合物,由不同数量的儿茶素或表
儿茶素缩合而成。它在葡萄属植物种子中含量很
高,葡萄类产品如红葡萄酒富含PC,有报道PC能降
低冠心病、高血压等心血管疾病的发生[1],尽管如
此,常规应用葡萄酒预防心血管疾病还存在很多问
题。为探讨 PC对心血管疾病的影响,采用家兔离
体肺动脉环恒温灌流法,观察 PC对去甲肾上腺素
(noradrenaline,NA)、KCl预收缩血管张力的影响,
并探讨其作用机制,为 PC进入临床的应用提供理
论依据。
1 材料
1.1 动物
清洁级健康家兔12只,体重25~30kg,雌雄
不拘,由兰州生物制品研究所提供,合格证号医动字
第14004号。
1.2 药物与试剂
原花青素购自天津市尖峰天然产物研究开发
公司,批号 20020930;多酚≥956%,双蒸水配制
成125,25,50g·L-1备用。乙酰胆碱 acetyl
choline(ACh)和普萘洛尔 propranolol(Prop)均为
北京第二制药厂产品;左旋硝基精氨酸 NωnitroL
arginine(LNNA)和吲哚美辛 Indomethacin(Indo)
均为 Sigma产品;甲烯蓝 methyleneblue(MB)为
Merc产品;无 Ca2+ KrebsHenseleit(KH)液用
025mmol·L-1EDTA代替 CaCl2;其他试剂均为
分析纯。
1.3 仪器
离体恒温灌流肌槽(兰州大学化学系玻璃仪器
厂);IBM电脑,内置Biolap410(BL410)智能型生物
信号处理系统(成都泰盟电子有限公司);张力传感
器(JH2,中国北京航天医学工程研究所)。
2 方法
2.1 标本制备
健康家兔12只,猛击头致昏后,迅速取出肺动
脉,放置于盛有 KH液培养皿中,并持续通入95%
O2和 5%CO2混合气体,剔去结缔组织后制成长
25~30mm动脉环[2],置于37℃恒温的灌流肌槽
中,持续通有95%O2和5%CO2混合气体,经张力换
能器将其张力变化输入电脑,用BL410系统记录实
验数据,给予20g的前负荷。每20min更换1次
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KH液(37℃),温育平衡 15~20h。加入 1×
10-5mol·L-1ACh后若血管舒张大于60%[3],视
为内皮完整,否则为去内皮的。
2.2 分组及处理
2.2.1 PC对NA预收缩血管张力的影响 记录静
息动脉环张力后,用KCl60mmol·L-1刺激达峰值,
然后用KH液冲洗,重复3次,以诱发血管环的最
大收缩幅度。待血管环重新稳定后,用1×10-6mol
·L-1NA收缩至最大值,以此为100%效应。向浴
槽中累积加入0625,125和25mg·L-1,记录PC
的量效曲线,计算其舒张率(%);并以等量生理盐
水(NS)和1×10-5mol·L-1ACh作为对照。冲洗
后在不同的浴槽中分别加入1×10-4mol·L-1L-
NNA,1×10-5mol·L-1MB,1×10-5mol·L-1In
do,1×10-5mol·L-1Prop温育15min或去除内皮
细胞后,加入1×10-6mol·L-1NA收缩至最大,再
累积加入PC观察动脉环的变化。
2.2.2 PC对 NA,KCl和 CaCl2量效曲线的影响 
在去除内皮细胞的情况下,向浴槽分别累积加入
NA(1×10-8~1×10-5mol·L-1),KCl(63~100
mmol·L-1)或CaCl2(1×10
-5~1×10-2mol·L-1)
后,测量并计算其收缩率(%),此为对照组;冲洗后
加入PC(20mg·L-1)温育15min后,再做NA,KCl
和CaCl2的量效曲线,方法同对照组。
2.2.3 PC对 NA和 CaCl2双时相曲线的影响 将
标本置于无 Ca2+ KH液的浴槽中温育30min后,
加入1×10-6mol·L-1NA收缩至最大值,再加入
1×10-2mol·L-1CaCl2描记最大反应,记录其张力
(g),此为对照组;冲洗后向浴槽中加入20mg·L-1
PC温育15min后,再重复上述方法。
2.3 观测指标
血管舒张率(%)=(正常效应值 -药物效应
值)/正常效应值;血管收缩率(%)=(效应值 -前
负荷值)/(最大效应值-前负荷值);血管收缩张力
(g)=效应值 -前负荷值;亲和力指数(pD2)=-
logKD=log(1/KD)。
2.4 统计学分析
所有数据均以珋x±s表示,采用SPSS110软件进
行方差分析或t检验,以P<005为有统计学意义。
3 结果
3.1 PC对NA预收缩血管张力的影响
PC可显著舒张内皮完整的肺动脉环,并有剂量
依赖关系(r=069,P<001);且 25mg·L-1PC
(6968±1067)% 与1×10-5mol·L-1ACh(6523±
1088)% 的舒张作用相似。用 LNNA,MB温育或
去除内皮细胞后,PC舒张血管的作用明显减弱;但
Indo和Prop对PC的舒张作用无影响(表1)。
表1 拮抗剂对PC舒张血管作用的影响(珋x±s)% 
组别 n
PC/mg·L-1
0625 125 250
NS 8 465±219 721±306 1254±383
PC 101401±711) 5684±13521)6968±10671)
PC+Indo 81345±690 4693±1715 6278±1444
PC+Prop 8 859±435 4099±1429 6855±1223
PC+Denud 8 422±1092) 950±2272) 1279±6082)
PC+LNNA 8 320±2402) 817±3472) 1473±6042)
PC+MB 8 185±2612) 918±3882) 1225±4002)
  注:与NS比较1)P<001;与PC相比2)P<001。
3.2 PC对NA,KCl和CaCl2量效曲线的影响
PC能压低 NA,KCl和 CaCl2的量效收缩曲线,
其最大值分别降为(5594±1832)%,(7328±
1593)%,(6175±981)%,n=10,P<001;且其
pD2分别由对照的(757±241),(174±119),
(372±188)降为(647±142),(107±112),
(317±155)(图1)。
与对照组(NS)比较1)P<001。
图1 PC对NA,KCl和CaCl2量效曲线的影响
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3.3 PC对NA和CaCl2双时相曲线的影响
PC能明显抑制无钙液中 NA引起的第Ⅰ时相
收缩[对照组(248±024)g,PC温育组(160±
016)g,n=10,P<001],而对CaCl2诱发的第Ⅱ时
相收缩无影响[对照组(152±014)g,PC温育组
(120±011)g,n=10]。
4 讨论
PreussHG等[4]认为 PC能降低大鼠因年龄增
加而升高的收缩压。在血管内皮完好的情况下,PC
与ACh相似,可舒张NA预收缩的动脉环,并有浓度
依赖性。血管内皮细胞生成 EDRF等[56]即 NO,通
过可溶性鸟苷酸环化酶受体激活血管平滑肌内的鸟
苷酸环化酶,使 cGMP浓度升高,引起胞浆内 Ca2+
的降低而舒张血管[7]。用 NOS抑制剂 LNNA和鸟
苷酸环化酶抑制剂MB或去除内皮细胞后,发现 PC
舒张血管的作用明显减弱,说明其舒张血管效应是
内皮依赖性的,且与NO/cGMP介导途径有关。
血管内皮细胞使胞内cAMP含量增加而舒张血
管,通过环氧酶抑制剂吲哚美辛温育动脉环后,PC
舒张血管的作用无明显改变,说明 PC舒张血管作
用与前列腺素无关。血管平滑肌细胞的β肾上腺素
能受体也参与血管舒张,实验中用 β肾上腺素能受
体阻断剂普萘洛尔温育后,发现 PC舒张血管环的
作用与β肾上腺素能受体也无关。
胞浆中游离 Ca2+是引起平滑肌收缩的关键物
质。NA和高 K+分别通过受体依赖性钙通道
(ROC)和电压依赖性钙通道(PDC),使细胞外Ca2+
内流和肌浆网 Ca2+释放增加,从而升高胞浆中
Ca2+,引起血管收缩。PC能使 NA的量效曲线右
移;也能抑制无钙液中NA诱发的第Ⅰ时相收缩(依
内钙性收缩),说明 PC能非竞争性的拮抗 ROC,减
少IP3的生成,抑制肌浆网 Ca
2+的释放,降低胞内
Ca2+而使血管舒张。
细胞外K+升高,使钾通道受到抑制[8],引起细
胞膜去极化,从而使电压依赖性的钙通道开放,细胞
外Ca2+内流,导致平滑肌收缩。本实验通过 PC温
育无内皮的血管环后,抑制了KCl和CaCl2的量效收
缩曲线;说明 PC能非竞争性的拮抗电压依赖性的
钙通道(PDC),减少细胞外 Ca2+内流而使血管舒
张。Kim等[9]从山楂中提取的 PC通过四乙铵敏感
性的K+通道,缓解离体大鼠血管的紧张性。与本
实验的结果有所不同,可能与提取 PC的原料以及
所用的实验动物和条件不同有关。但又有报
道[1012]葡萄籽原花青素与维拉帕米相似可能与其
阻滞钙内流,减轻细胞内钙超载对心肌的损伤,尽管
是对心肌的研究,但提示 PC有拮抗钙通道,降低细
胞内Ca2+的作用。至于心肌细胞膜的钙通道与血
管平滑肌细胞膜的钙通道是否一致,PC抑制的钙通
道是否为同一类通道,其详细机制还有待于进一步
的研究。
本实验发现,PC可引起肺动脉血管舒张,可能
是内皮依赖性,且与 NO/cGMP介导有关;也可能是
通过拮抗ROC和PDC通道,抑制Ca2+内流和释放,
降低细胞内Ca2+引起血管舒张。
[参考文献]
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Vasorelaxantefectsofprocyanidinsonrabbitpulmonicringinvitro
ZHANGTuanxiao1,NIUCaiqin2,LANHaitao1,LIUHong1,JINGHuae1
(1.DepartmentofPhysiology,NorthSichuanMedicalColege,Nanchong637007,China;
2.DepartmentofClinicalinChineseandWesternMedicine,Nanchong637007,China)
[Abstract] Objective:Tostudythevasorelaxantefectofprocyanidin(PC)extractedfromgrapeseedsonrabbitthoracicpul
monicringsinvitro.Method:Rabbitsthoracicpulmonicringswereisolated,precontractedwithnoradrenalin(NA)andtheirrespon
sestodiferentconcentrationsofPCwereinvestigated.TheefectsofendotheliumanddiferentsignalingpathwayinhibitorsonPCin
ducedrelaxation,includingnitricoxidesynthaseinhibitorNωnitroLarginine(LNNA),methyleneblue(MB),prostaglandinsyn
thaseinhibitorindomethacin(Indo)andblockageoftheadrenergicβreceptorpropranolol(Prop),werealsoassessed.Result:PC
changetherestingtensionofrabbit'spulmonicringsbutcausedanobviousdosedependentrelaxationin1×10-6mol·L-1NAprecon
tractedpulmonicrings(r=069,P<001).TherelaxantefectofPCwassignificantlyreducedbyremovalofendotheliumorby
treatmentwitheither1×10-4mol·L-1LNNAor1×10-5molL-1MB,butnotbytreatmentwithprostaglandinsynthaseinhibitoror
blockageoftheadrenergicβreceptor.Inaddition,PC(20mg·L-1)droppedthedoseefectcurvesofNA,KClandrespectivelyon
pulmonicringsdenudedendothelium.PCcanalsoinhibitthevasoconstrictioncausedbyNAinthefirstphase,buthasnoimpacton
theconstrictioninducedbyCaCl2inthesecondphase.Conclusion:PChasanendotheliumdependentvasorelaxationonisolatedrabbit
'spulmonicrings,whichispossiblymediatedbynitricoxide(NO)pathwaysandblockageofreceptoroperatedandvoltagedependent
calciumchannels.
[Keywords] procyanidin;pulmonicring;endotheliumcel;calciumchannel
[责任编辑 张宁宁]
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