植物雌激素α-玉米赤霉醇对大鼠胸主动脉血管的舒张效应

植物雌激素α-玉米赤霉醇对大鼠胸主动脉血管的舒张效应 植物雌激素α-玉米赤霉醇对大鼠胸主动脉 血管的舒张效应 中围临床康复第7D卷第刀朋2006-06-20出版 ChineseJournalofClinicalRehabilitation,June202006Vo1.10No.23 植物雌激素一玉米赤霉醇对大鼠胸主动脉血管的舒张效应 王雯,朱盈芬,蒋东桥,邱笑违,王红霞,曾翔俊,张立克 米米? 87 ? 基础研究? 首都医科大学病理生理学教研室,北京市loo069 王雯?,女,1972年生,北京市人,汉族,2004年中国协和医科大学毕 业,博士,副教授,主要从事心血管病理生理学方面的研究. 通讯作者:张立克,硕士,教授,首都医科大学病理生理学教研室,北京 市lO0o69 北京市优秀人才培养专项经费(20042I)0501817);首都医科大学自然 科学科研基金(2oo4ZR02) 中圈分类号:R286.2文献标识码:A文章编号:1671—5926(2006)23-0087-03 收稿日期:2006-03—21修回日期:2006—04_08(06-50—2—1591/G?X) Relaxingeffectsofphytoestrogenalpha-zearanoloHthe thoracicaortainrats WangWen.ZhuYing4en.JiangDong-qiao,OiuXiao-wei,WangHong.-xia. ZengXiang—lun.ZhangU—ke DepartmentofPathophysiology,CapitalUniversityofMedicalSciences, BeijinglO0o69.China WangWen?,Doctor,AssociateProfessor,DepartmentofPathophysiology, CapitalUniversityofMedicalSciences,Beijing1O0o69.China Correspondenceto:ZhangU—ke,Master,Professor,Departmentof Pathophysiology,CapitalUniversityofMedicalSciences,Beijing100069, China Supportedby:FoundofExcellentPersonCultureFoundationofBeijing, No.20042DO5018l7:NaturalSc?ienceFoundationofCapitalUniversityof MedicalSciences.No.2oo4ZR02} Received:2006-03—21Accepted:2006D8 Abstract AIM:Toobservetherelaxingeffectsandmechanismofphytoestrogen d—zearanolonthoracicaortasinrats. 唧110DS:TheexperimentwasconductedintheDepartmentof Pathophysiology,CapitalUniversityofMedicalSciencesbetween SeptemberandDecember2oo5.Atotalof17healthymaleadultWistar ratswereselected.Methodofinvitrovascularperfusionwasadoptedto pre—contractthevesselsw/thl0.6mol/Lofphenylephrine.Therelaxing effectsofacetylcholinef10_6mo1/L】onvascularringwastakenasthe iudngstandardofthatwiletherthebloodvesselendotheliumwasintact. Therelaxingeffectsofd—zegYsnolonthebloodvesselendotheliumand thoracicaortaswithoutendotheliumwereobserved.andtheinfluenceof Nto—nitro—L—argininemethylesterfL—NAME.nitricoxidesynthase inhibitor),methyleneblue(guanylatecyclaseinhibitor), tetraethylanunonium(calcium—activatedpotassiumchannelblocker), glibenclamide(ATP-sensitivepotassiumchannelblocker),(一)BayK8644 (L-typecalciumchannelagonist)andICI182,780(estrogenreceptor antagonist)ontheprocedurewereobserved.Theintensityofeffectsofall drugsonvascularringwaspresentedbythemaximumdiastolicrate,i.e. thepercentageofcontractedextentafterandbeforeadministration. RESULTS:Atotalof68thoracicaortasringswereobtainedfroml7 enrolledrats.8ofwhichwereexcludedfordisqualification.andtherest6o fingswereusedintheexperiment.?ct-zearanol(10-10_10mol/L)could induceanconcentration.dependentrelaxationinintactthoracicaortas. whilethemaximumdiastolicrateofvesselswithoutendotheliumwas significantlylowerthanvesselswithintactendotheliumfP<0.05-0.01).( NAMEcouldinhibittherelaxingeffectsofd—zearanolonthoracicaortas. whichcouldobviouslydecreasethemaximumrelaxingrateofthoracic aortasringsinbethgroups(P<0.05-o.01).(Tetraethylammonium, 一ibenclamideandBayK8644couldal80reducetherelaxingeffectsofa— zearanolfP<0.05-0.01),whereasICIl82,78ohadnoobviouseffectson therelaxingeffectsofd—zearsnolf10.6mol/L1. C0NCLUS10N:oL-zesx811olcaninduceendothelium—dependentrelaxation ofthoracicaortas.therelaxationeffectofwhichisinrelationtothe activationofnitricoxidesynthase/nitricoxide.calcium.activatedpotassium channelandATP.sensitivepotassiumchanne1.andsuppressionofcalcium channe1.buthasnothingtodowithestrogenreceptor.,l1lesemechanism maycontributetoitscardiovascularprotectiveeffects. WangW.ZhuYF,Jiang00,OiuXW,WangHX,Zeng刈.ZhangLK.Relaxing effedsofphytoestrogenalpha-zearanolonthethoracicaortainrots.~aonKguo Linchuaa~?I咖2006:10{23}:87—9(Chinal 王雯,朱盈芬.蒋东桥.邱笑违,王红霞.曾翔俊.张立克.植物雌激素a一玉米赤霉 醇对大鼠胸主动脉血管的舒张效应U1.中围临床康复.2006.1O【23l:87—9 ,WW.zglckf.coml 摘要 目的:观察植物雌激素ot一玉米赤霉醇对大鼠胸主动脉的舒张作用及其 途径. 方法:实验于2oo5—09/l2在首都医科大学病理生理学教研室完成. 选取健康成年雌性Wistar大鼠l7只,采用体外血管灌流的方法,用 l0mol/L苯肾上腺素预收缩血管,将1076mol几乙酰胆碱对血管环是 否有舒张反应作为判断血管内皮是否完整的 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 .观察d一玉米赤霉醇 对血管内皮完整和去内皮胸主动脉的舒张作用,以及内皮型一氧化氮 合酶抑制剂左旋硝精氨酸甲酯,鸟苷酸环化酶抑制剂亚甲蓝,钙激活钾 通道阻断剂四乙胺,ATP敏感钾通道的阻断剂格列本脲,L一型钙通道激 动剂(一)BayK8644(10mol/L)及雌激素受体阻断剂ICI182,780对这一 过程的影响.各种药物对血管环的作用强度用最大舒张率表示,I~P/]11药 后收缩幅度与加药前收缩幅度的百分比. 结果:纳入大鼠l7只,共取得胸主动脉环68个,共8个不合格予以剔除, 其余6o个胸主动脉环均用于实验.?d一玉米赤霉醇(10.-10mol/L) 可引起内皮完整的胸主动脉剂量依赖性的舒张效应;去内皮血管的最 大舒张率显着低于同浓度内皮完整血管(P<0.05,0.01).?左旋硝精氨 酸甲酯和亚甲蓝均可抑制d一玉米赤霉醇对胸主动脉的舒张作用,使两 组胸主动脉环的最大舒张率显着降低(P<0.05-0.01).?四乙胺,格列 本脲,BayK8644可以减弱玉米赤霉醇的舒张血管作用(P<0.05-0.O1), 雌激素受体特异性阻断剂ICI182,780对10mol几d一玉米赤霉醇的 舒张作用无显着影响(P>0.05). 结论:d一玉米赤霉醇可引起内皮依赖性的胸主动脉舒张,其作用与一氧 化氮合酶/一氧化氮系统激活,钙激活钾通道和ATP敏感钾通道开放, 钙通道抑制有关,但与雌激素受体无关.d一玉米赤霉醇的舒张血管效应 可能是其心血管保护途径之一. 主题词:植物雌激素类;主动脉,胸;内皮,血管;一氧化氮;钾通道;钙通道 0引言 植物雌激素在心血管疾病防治及抗肿瘤方面有 一 定作用,副作用小,安全可靠.一玉米赤霉醇是一 种新型植物雌激素,具有促生长效应.前期研究工作 表日月【21,一玉米赤霉醇有明显的心血管保护作用.与 内源性动物雌激素雌二醇相比,其致乳腺癌和子宫内 膜癌的风险明显下降,是一种有一定应用前景的雌激 素替代药物,但关于其血管活性作用尚未见报道.本实 验采用体外血管环灌流,观察一玉米赤霉醇对内皮完 整和去内皮大鼠胸主动脉环的急性舒张作用,并进一 步分析其作用途径. 1材料和方法 设计:对比观察. 单位:首都医科大学病理生理学教研室. 材料:实验于2O05—09/12在首都医科大学病理 生理学教研室完成.选取清洁级健康成年雌性Wistar k~33 卜850gt@Jiaa.cora王雯.等瓢米赤嬲对大鼠胸主动脉血管的 wu牲cm舒张效血 大鼠17只,体质量20o,3O0g,标准环境下饲养,由首 都医科大学实验动物科学部提供【动物合格证号SCSK (京)2000—0012].(It一玉米赤霉醇由中国农业大学提纯; 176一雌二醇,苯肾上腺素,乙酰胆碱,左旋硝精氨酸甲 酯,亚甲蓝,四乙胺,格列本脲,(一)BayK8644等均为美 国Sigma公司产品.ICI182,780由Zeneca Phamaceuticals公司惠赠. 设计,实施,评估者:实验设计为第七作者,实施 和评估为其余作者,所有作者均经过系统 培训 焊锡培训资料ppt免费下载焊接培训教程 ppt 下载特设培训下载班长管理培训下载培训时间表下载 .实验 过程未采用盲法评估. 方法:体外血管环灌流实验:麻醉后猛击大鼠头 部致昏,迅速剖开胸腔,分离胸主动脉,将游离的胸 主动脉放人预冷的KH液(NaC1118mmol/L,KC1 4.75mmol/L,CaC122.54mmoL/L.KH2P041.19mmol/L, MgSO41.19mmol/L,NaHCO325mmol/L,葡萄糖 llmmol/L,用HCl调pH至7.2-7.4)中.仔细去除血 管上的脂肪及结缔组织,将动脉剪成3.0-4.0mm的小 环,然后将血管环套在不锈钢小钩上,放人37?,充以 体积分数为0.95的O2和体积分数为0.05的CO2的 KH液中,并连接在张力传感器上.给血管环加2.0g 的前负荷,在KH液中平衡60min以上,并使前负荷 维持在2.0g.加入1Or6mol/L的苯肾上腺素检测标本 活性(收缩幅度<2.0g者弃去),然后冲洗,使血管张力 恢复至基线.稳定30min后重复给予苯肾上腺素预收 缩血管.去血管内皮采用细钢丝插入血管腔中滚动完 成.将10mol/L乙酰胆碱对血管环是否有舒张反应 作为判断血管内皮是否完整的标准. 共取得胸主动脉环68个,共8个不合格,将60 个胸主动脉环按随机数字表法分10组,每组6个,分别 进行实验.实验中首先观察不同浓度(1o_-10-smoL/L) d一玉米赤霉醇作用10min对内皮完整和去内皮的 胸主动脉环的舒张效应,并与同浓度内源性雌激素 17B一雌二醇的作用进行比较.分别在血管孵育液中预 先加入内皮型一氧化氮合酶抑制剂左旋硝精氨酸甲酯 (10r5moL/L),鸟苷酸环化酶抑制剂亚甲蓝(1moL/L), 钙激活钾通道()阻断剂四乙胺(10mol/L),ArP敏 感钾通道(K)的阻断剂格列本脲(10mol/L),L一型 钙通道激动剂(一)BayK8644(10tool/L)及雌激素受体 阻断剂ICI182,780(10mol/L),观察(It一玉米赤霉醇 的急性血管舒张效应.以苯肾上腺素诱发的最大收缩 幅度为标准值100%,各种药物对血管环的作用强度 用最大舒张率表示,即加药后收缩幅度与加药前收缩 幅度的百分比. 主要观察指标:大鼠胸主动脉环的最大舒张率. 统计学分析:由第一作者采用SPsS10.0统计软件 进行方差分析,数据以X:V.S表示,差异显着性为P<0.05. 2结果 2.1实验动物数量分析纳入大鼠l7只,共取得胸 主动脉环68'个,共8个不合格予以剔除,其中对苯肾 上腺素收缩幅度<2.0g者5个,乙酰胆碱对去内皮后 的血管环仍有舒张反应者3个.进入结果分析胸主动 脉环60个,分l0组,每组6个. 2.2统计推断 2.2.1d一玉米赤霉醇对大鼠胸主动脉环的作用见 图1. 70 6o 50 40 3o 20 1O O +a一玉米赤霉醇(内皮完整) _(卜a一玉米赤霉醇(去内皮) -- 10—一一,--6一 lg[a一玉米赤霉醇】(moL,L) 与10mol/La一玉米赤霉醇(内皮完整)组比较."F=12.68,P<0.05;与10mol/'L a一玉米赤霉醇(内皮完整)组比较.bF=18~22.P<0.01 图1d一玉米赤霉醇与大鼠胸主动脉环舒张的量效关系汹,n=6) 如图1所示,苯肾上腺素使保留血管内皮的胸主 动脉环收缩,(It一玉米赤霉醇(10.-10mol/L)可引起 剂量依赖性的舒张效应;d一玉米赤霉醇对去内皮血管 的舒张效应减弱,其中高浓度(10和10mol/L)的舒 张效应明显低于同浓度内皮完整组(P<0.05-0.01). (It一玉米赤霉醇的这一效应与内源性雌激素176一雌二 醇类似,见图2. 60 50 40 30 20 10 0 +1713-雌二醇(内皮完整) _()-1713-雌二醇(去内皮) 1713一雌二醇](tooL/L) 与17雌二醇(内皮完整)组比较,"F=23.63.21.86.P<O.O1 ' 图2l7B一雌二醇与大鼠胸主动脉环舒张的量效关系?s.,l=6) 2.2.2一氧化氮合酶/一氧化氮/环磷酸鸟苷通路对 d一玉米赤霉醇所致大鼠胸主动脉环舒张作用的影响 见图3. 一 50 蓁40船30 2 .. 0 0 +ot一玉米赤霉醇 _()-左旋硝精氨酸甲醋+a一玉 米赤霉醇 +亚甲蓝+0【_玉米赤霉醇 lg[a-t米赤霉醇](tooL/L) 与a一玉米赤霉醇f1O.6tool/L)组比较,'F=9.41.P<0.05.bF=14.29,P<0.O1; 与a一玉米赤霉醇(iomol/L)组比较..16.1l,P<0.05.F=24.05.P<0.01 图3一氧化氮舍酶/一氧化氮/环磷酸鸟苷通路对d一玉米赤霉醇所致 大鼠胸主动脉环舒张作用的影响?s.,l=6】 如图3所示,实验分别观察10mol/L的左旋硝 精氨酸甲酯和亚甲蓝对10-7-10mol/L(It一玉米赤霉 ISSN1671-5926CN21—1470/R,中国临床康复2006年6月20日第lO卷第23期 醇对胸主动脉环舒张作用的影响,发现左旋硝精氨酸 甲酯和亚甲蓝均可抑制10moL/L和10moL/L仅一玉 米赤霉醇的作用,使两组胸主动脉环的最大舒张率显 着降低(P<0.05-0.O1). 2.2.3钾通道,钙通道及ICI182,780对仅一玉米赤霉 醇所致大鼠胸主动脉环舒张作用的影响见图4. 45 — 40 35 鞭O l2345 1:Gt一玉米赤霉醇;2:四乙胺+n一玉米赤霉醇;3:格列本脲+n一玉米赤霉醇;4: (一)BayK8644+a一玉米赤霉醇;5:ICI182,780+ct一玉米赤霉醇;与n一玉米赤 霉醇(16-6mol/L)组比较,'lO.41,P<0.05.b27.63,19.21,P<0.01 图4四乙胺,格列本脲,(一)BayK8644和ICI182,780对d一玉米赤霉 醇所致大鼠胸主动脉环舒张作用的影响?s,n=6) 如图4所示,四乙胺,格列本脲,BayK8644可以减 弱Ot一玉米赤霉醇的舒张血管作用<0.05-0.O1),在 仅一玉米赤霉醇的浓度为10mol/L时,最大舒张率分 别降低为(6.74+1.61)%,(21.22i-6.31)%和(15.16+8.43)%, 尤以四乙胺的阻断作用更为明显.雌激素受体特异性 阻断剂ICI182,780对10mol/LOt一玉米赤霉醇的舒 张作用无显着影响(P>0.05). 3讨论 植物雌激素的心血管保护作用引起研究者的广 泛关注,本文观察了新型植物雌激素仅一玉米赤霉醇的 血管舒张作用,并初步探讨了其作用途径. 176一雌二醇的急性舒张血管作用为非基因组机 制.以往报道【3】,其效应呈血管内皮依赖性和血管内皮 非依赖性,一氧化氮在雌激素舒张血管中起关键作 用.本实验发现,仅一玉米赤霉醇(10o-10mol/L)可引 起急性剂量依赖性的胸主动脉环舒张;一玉米赤霉醇 对去内皮血管的舒张效应减弱,但并未完全消除;其 中高浓度(10和10mol/L)的舒张效应明显低于同 浓度内皮完整组.仅一玉米赤霉醇的这一效应与同样实 验条件下内源性雌激素1713一雌二醇类似;提示仅一玉 米赤霉醇的舒张血管作用为部分内皮依赖性,多种机 制可能参与了其舒张作用. 自1980年Furehgott提出内皮衍生性舒张因子以 来,已发现多种血管活性物质的舒张血管作用是通过 内皮细胞分泌内皮衍生性舒张因子即一氧化氮介导 的.即血管内皮细胞分泌一氧化氮,一氧化氮以旁分 泌形式弥散至内皮血管下平滑肌细胞,激活平滑肌细 胞中的鸟苷酸环化酶,使细胞内环磷酸鸟苷浓度升 高,产生舒张血管作用.本实验发现,一氧化氮合酶抑 制剂左旋硝精氨酸甲酯和鸟苷酸环化酶抑制剂亚甲 蓝均可以抑制高浓度仅一玉米赤霉醇(10r6和10tool/L) 89 的舒张血管作用,提示仅一玉米赤霉醇的急性舒张血 管作用与血管内皮分泌的一氧化氮有关.亚甲蓝抑制 仅一玉米赤霉醇对胸主动脉环舒张作用的程度与左旋 硝精氨酸甲酯平行,进一步提示ot-V.米赤霉醇的舒张 血管作用可能有赖于一氧化氮合酶/一氧化氮/环磷酸 鸟苷通路的参与. 钾通道开放可造成平滑肌细胞膜超极化,进而抑 制电压依赖性钙通道开放,引起平滑肌舒张.本实验发 现,仅一玉米赤霉醇诱导的舒张血管作用可以被阻 断药四乙胺和K册阻断药格列本脲抑制,尤以四乙胺 的阻断作用更为明显,表明仅一玉米赤霉醇的舒血管 作用与钾通道有关.四乙胺的阻断作用比较广泛,在 高浓度下,几乎可以阻断所有类型的钾通道,但浓 度<l0-3mol/L时只阻断.本实验结果提示,至少有 两种钾通道(分别为和K参与0【一玉米赤霉醇的 作用.L一型钙通道是电压依赖性钙通道的一种,本实 验还发现,仅一玉米赤霉醇对胸主动脉环的舒张作用可 以被L一型钙通道激动剂(一)BayK8644所抑制,进一步 提示Ot一玉米赤霉醇的舒张血管作用也可能通过开放 血管平滑虮细胞膜钾通道-+钾外流增加-+细胞膜超极 化抑制电压依赖性钙通道,钙内流减少细胞内钙 浓度降低-+平滑肌舒张这一途径而实现.当然,Ot一玉 米赤霉醇对钾通道和钙通道的直接作用还需应用膜片 钳技术进一步证实. 目前关于植物雌激素受体的研究尚待深入. ICI182,780是雌激素受体特异性的阻断剂,ICI182, 780对一玉米赤霉醇的舒张作用无显着影响,提示 Ot一玉米赤霉醇的这一急性血管舒张作用可能不是通 过雌激素受体来介导的,究竟何种受体参与其中,尚待 进一步研究. 综上所述,Ot一玉米赤霉醇可引起急性的部分内皮 依赖性的胸主动脉环舒张,机制可能通过促进血管内 皮细胞分泌一氧化氮,进而激活平滑肌细胞鸟苷酸环 化酶,提高平滑肌细胞中环磷酸鸟苷水平;并且可能与 钾通道(和K岍)开放,钾外流增加和阻断钙通道, 抑制钙内流有关;但与雌激素受体无关.是否还有其他 作用途径参与此过程,尚有待于进一步研究.Ot一玉米 赤霉醇的这一舒张血管效应可能为其发挥心血管保护 作用的机制之一. 4参考文献 1DaiS,Duand.h,Y,etPhytoestrogenalpha-zearalanolinhibits atherogenesisandimpmv~lipidpmfileinovariectomizedcholes~rol-fed rabbits.Endocrine2004;25(2):121-9 2XuItS,DuanJ,DaiS,eto1.PhytoestrogenGt-zearalanolantagonizesoxidized LDL-inducedinhibitionofnitricoxideproductionandstimulationof endothelin.1releaseinhumanumbilicalveinendothelialcells.Endocr/ne 2004;25(3):235-45 3DubeyRK,OparilS,ImthumB,eto1.Sexhormonesandhypertension. cr6Ii??cRe,2002;53(3):688-708