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编号:10491594
尼群地平的抗5-HT作用与防治肺动脉高压的关系
http://www.100md.com 《第四军医大学学报》 1999年第7期
     张福琴 李志超 赵德化 黄威权 刘俊山

    摘 要 目的:探讨尼群地平(NIT)对野百合碱(MCT)性肺动脉高压的防治作用机理. 方法:用免疫组化方法和图像分析技术测定肺组织中五羟色胺(5-HT)及其受体的变化;采用MTT法和测微网及钙荧光指示剂Fura 2/Am测定培养的肺动脉平滑肌细胞(PASMC)生长情况和收缩功能以及细胞内游离Ca2+浓度. 结果:发现NIT能够显著地抑制MCT引起的5-HT及其受体阳性细胞数目的增加和相对含量的增多. 使5-HT及其受体阳性细胞数目从(127 494±20 736)/mm2和(14 624±3 010)/mm2 分别减少到(23 814±13 284)/mm2 和( 4 875±972)/mm2(P<0.01). 对5-HT引起培养的PASMC增生和收缩都有显著的抑制作用. 这种抑制作用与其阻断5-HT引起的Ca2+内流有关. 结论:NIT不仅具有对抗5-HT的收缩血管作用和促PASMC增殖作用, 而且还能抑制MCT性肺动脉高压时肺组织中5-HT阳性细胞的数量和5-HT相对含量,这是NIT防治MCT性肺动脉高压的重要机制之一.
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    关键词:野百合碱 尼群地平 血清素 高血压,肺性

    0 引言

    随着研究思路和方法的改进以及五羟色胺(5-HT)受体药理学的发展, 5-HT在肺动脉高压的发生发展中的作用倍受人们的关注. 肺动脉与体动脉不同, 对5-HT的缩血管效应比对去甲肾上腺素更敏感. 对5-HT在不同原因形成的肺动脉高压中的作用要做具体分析. Kanai等[1]报道在野百合碱(MCT)皮下注射后12 h~72 h动脉血中5-HT含量升高, 说明5-HT在MCT性肺动脉高压发生中具有相当重要的作用. 为探讨钙拮抗剂尼群地平(NIT)防治MCT性肺动脉高压的机理, 我们采用免疫组化染色法,观察了NIT对MCT性肺动脉高压的肺组织中5-HT及其受体数量和相对含量的影响.

    1 材料和方法

    1.1 动物与分组 8 wk龄雄性大鼠24只, 由本校实验动物中心提供,体质量(182±25)g, 随机分为3组: NIT 组, ip NIT 10 g/kg, 1次/d,连续28 d; 溶剂对照组和MCT组, 各ip NIT稀释液 1 mL/kg, 1次/d, 连续28 d. 第1天给药后30 min NIT组及MCT组大鼠背部sc MCT60 mg/kg, 溶剂对照组sc双蒸水3 mL/kg.
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    1.2 药品与试剂 MCT 由山西医学院惠赠,纯度 99%, 先溶于1 mol/L HCl中, 再用双蒸水稀释, 以0.5 mol/L NaOH调至 pH 7.0. NIT 由本校药理学教研室合成, 经质谱,核磁等确定其结构,纯度经高效液相色谱分析大于98%. 5-HT抗体和5-HT抗独特型单克隆抗体由本校组织胚胎学教研室黄威权教授惠赠. 5-HT硫酸肌酐为瑞士进口分装,批号:65-02-29. ABC药盒购自武汉博士德生物制品公司. 小牛血清(NBS) 购自浙江四季青生物制品研究所,批号19951125. RPMI 1640培养基,3-(4,5)-二甲基噻唑-2,5-二苯基四氮唑溴盐(MTT)为Sigma公司产品. Fura-2/Am为中国医学科学院药物研究所产品. 二甲基亚砜,Triton X-100 ,EGTA 为 Sigma公司产品. 无钙清洗液: NaCl 145 mmol/L, KCl 5 mmol/L, MgSO4 1 mmol/L, Glucose 10 mmol/L, Hepes 10 mmol/L, pH 7.40. 负载液: RPMI 1640培养液含有2 g/L牛血清白蛋白, 2 mmol/L谷氨酸, Hepes 10 mmol/L pH 7.40.
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    1.3 器材 2300 型二氧化碳培养箱(美国). YJ-875型超净工作台(苏州净化设备厂). 87058型倒置显微镜(重庆光学仪器厂). DG 3022酶联免疫检测仪(国营华东电子管厂). 96孔,24孔培养板(Gobco公司产品). MPF-4型荧光分光光度计(日本).

    1.4 方法

    1.4.1 免疫组化染色 从各组实验动物的左肺下叶取组织块,中性甲醛固定,常规石蜡包埋,连续切片2张,其中1张组织切片用于5-HT免疫组化染色[2],另1张用于5-HT受体免疫组化染色[3].

    1.4.2 5-HT及5-HT受体阳性细胞记数及相对含量测定 经5-HT抗体及5-HT抗独特型抗体进行免疫组化染色的肺组织切片用图像分析仪测定阳性细胞的数量及其吸光度值,每组随机取5张切片(来自5只大鼠),每张切片连续测定10个视野(0.0627 mm2/视野)内阳性细胞的数目,测定其中30个阳性细胞的吸光度值以表示其相对含量.
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    1.4.3 5-HT对培养的大鼠肺动脉平滑肌细胞(PASMC)生长及功能的影响

    1.4.3.1 大鼠PASMC培养及功能实验 雄性SD大鼠,体质量100 g~110 g(本校实验动物中心提供), ip戊巴比妥钠(30 mg/kg体重)麻醉后, 无菌操作取出心肺, 置于盛有D-Hank′s液的培养皿中, 分离肺外动脉, 按Chamley-Campbell等[4]介绍的组织块贴壁法,培养PASMC. 第3代PASMC在卡氏培养瓶内长满后, 用2.5 g/L胰蛋白酶消化, 在倒置显微镜下观察, 待80%细胞开始变圆时加入NBS终止消化, 取细胞悬液均匀地接种于放有小盖玻片的培养皿中, 培养48 h后,吸出培养液, 将贴有平滑肌细胞的小盖玻片随机分为正常对照组, 5-HT组和NIT组, 每组4张, 分别放入不同的培养皿内,继续温育30 min后, 吸出反应液, 加20 g/L多聚甲醛固定30 min, 各组小盖玻片经950 mL/L乙醇5 min, 再加入10 g/L伊红染色5 min, 常规脱水, 透明封固. 参照王文颖等[5]的方法, 在显微镜下观察各组平滑肌细胞形态, 用测微网测定细胞的长度, 每组随机测50个细胞, 计算各组细胞平均长度.
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    1.4.3.2 培养的大鼠PASMC增殖反应 将消化配置好的大鼠PASMC悬液移入96孔板,使细胞数为5×103个/孔,培养24 h后,换成50 mL/L NBS RPMI 1640培养液,分别加入生理盐水或含5-HT 10 μmol/L的生理盐水,置培养箱继续培养44 h(每24 h更换5-HT 1次), 每孔加入MTT(5 g/L)溶液20 μL, 37℃继续孵育4 h,终止培养,小心吸出孔内培养液,每孔加二甲基亚砜150 μL,振荡10 min,选择490 nm波长,用酶联免疫检测仪上测定各孔吸光度(A).

    1.4.4 培养的大鼠PASMC内游离[Ca2+]i 的测定 将消化配置好的大鼠第3代PASMC悬液移入96孔板, 培养24 h后,换成50 mL/L NBS RPMI 1640培养液,分别加入生理盐水或5-HT(终浓度10 μmol/L),每24 h补加1次5-HT. 48 h后用3 g/L胰蛋白酶消化, 无钙清洗液清洗2遍, 加负载液调细胞数为 2×109/L, 用台盼蓝排斥反应测细胞存活程度, 要求细胞存活率>90%. 取1 mL细胞悬液加Fura-2/Am 10 μmol/L(终浓度), 37℃ 温育45 min, 1 000 r/min 离心 5 min, 弃上清后, 用清洗液洗2遍. 取1 mL 温育10 min, 用荧光分光光度计以发射波长500 nm, 激发波长300 nm~400 nm间进行扫描, 测定细胞悬液荧光值F, 然后在细胞悬液中加入终浓度为180 mL/L的Triton X-100 20 μL, 测定Fmax, 再加入0.6 mol/L EGTA 20 μL, 测定Fmin, 依据公式:
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    kd 取值224. 计算平滑肌细胞内Ca2+ 浓度.

    统计学分析:资料用X±s表示, 进行组间t检验.

    2 结果

    2.1 NIT对MCT性肺动脉高压时肺组织中5-HT相对含量及5-HT受体阳性细胞数目的影响 在MCT性肺动脉高压时, 肺组织中5-HT相对含量及其受体阳性细胞数目均显著增高, 用NIT能够明显地减少MCT引起的5-HT含量及其受体阳性细胞数目增加(Tab 1).

    表 1 NIT对MCT性肺动脉高压时肺组织中5-HT相对含量及5-HT受体阳性细胞数目的影响

    Tab 1 Effects of NIT on the number and relative contents of positive cells of 5-HT and 5-HT receptors in pulmonary tissue in MCT-induced pulmonary hypertension (n=5,X±s)
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    Group

    5-HT positive cells

    5-HT receptor positive cells

    Number/0.627 mm2

    A490 nm

    Number/0.626 mm2

    A490 nm

    Control

    3 720±1 081

    0.38±0.19
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    3 430±821

    0.63±0.13

    MCT

    127 494±20 736b

    1.16±0.26b

    14 624±3 010b

    0.83±0.16b

    NIT

    23 814±13 284d

    0.30±0.20d
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    4 875±972d

    0.72±0.15d

    bP<0.01 vs control;dP<0.01 vs MCT. MCT:Monocrotaline; NIT:Nitrendipin. 2.2 NIT对5-HT致培养的PASMC增殖和收缩的影响 NIT在一定范围内能够呈剂量依赖性地抑制5-HT引起培养的PASMC增生,但并非剂量越大越好. NIT(10 nmol/L~0.1 μmol/L) 能够显著地阻止5-HT引起培养的PASMC收缩(Tab 2).

    表 2 NIT对5-HT致培养的PASMC增殖和收缩的影响

    Tab 2 Effects of NIT on hyperplasia and constraction of cultured PASMC induced by 5-HT (n=5,X±s)
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    Group

    Hyperplasia(A490 nm)

    (n=8)

    cell length (μm)

    (n=50)

    Control

    0.098±0.021

    184±49

    5-HT(10 μmol/L)

    0.135±0.008b

    106±23b
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    NIT(10 nmol/L)

    0.092±0.024d

    115±26c

    bP<0.01 vs control;cP<0.05,dP<0.01 vs 5-HT.5-HT: 5-hydroxytryptamine; NIT:Nitrendipine. 2.3 NIT对5-HT引起培养的PASMC内Ca2+增加的影响 结果表明NIT能够显著对抗5-HT引起培养的PASMC内游离Ca2+ 增加(Tab 3).

    表 3 NIT对5-HT引起培养的PASMC内Ca2+增加的影响

    Tab 3 Effects of NIT on the changes of Ca2+ concentration in cultured PASMC induced by 5-HT (n=6,X±s)
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    Group

    c [Ca2+]i/(nmolL-1)

    Control

    95±4

    5-HT(10 μmol/L)

    242±12b

    NIT(10 nmol/L)

    126± 9d

    bP<0.01 vs control,dP<0.01 vs 5-HT. 5-HT: 5-hydroxytryptamine; NIT: Nitrendipine. 3 讨论
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    Kanai 等[1]报道,在皮下注射MCT 3 d后,血浆中5-HT含量已恢复到正常水平. 本实验中我们发现, 在注射MCT后4 wk, 肺组织中5-HT阳性细胞数目及其相对含量均增多. 而NIT却能显著地减少上述2种阳性细胞的数目和相对含量. NIT可能通过阻止5-HT的合成或抑制血小板释放5-HT;保护肺动脉内皮细胞,增加5-HT的灭活和减少5-HT的渗入, 从而影响肺组织中5-HT阳性细胞数量和含量. 这是NIT防治MCT性肺动脉高压的重要机制之一.

    NIT可以减少5-HT受体阳性细胞的数目是NIT的直接作用还是间接作用呢? 本实验初步结果提示,NIT能抑制培养的PASMC 5-HT受体的表达. 所以,NIT还可以通过抑制5-HT与其受体结合或减少5-HT受体的表达,对抗5-HT的作用.

    实验结果显示5-HT能够引起培养的PASMC强烈收缩,并促进PASMC的增殖. 用钙荧光指示剂Fuya-2/Am测定细胞内游离钙浓度,结果显示5-HT能够显著升高PASMC内Ca2+,这可能与其引起的PASMC的收缩和增殖有关,而NIT可以抑制这一效应. 综合本实验结果, 可得到如下启示:NIT减弱5-HT的作用是其治疗MCT性肺动脉高压的重要机制之一.
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    作者简介:张福琴, 女,1948-02-02生,山东省济南市人,汉族. 实验师,发表论文20篇,电话:(029)3374511

    作者单位:张福琴 李志超 第四军医大学基础部:1病理生理学教研室

    赵德化 药理学教研室

    黄威权 组织胚胎学教研室

    刘俊山 生理学教研室,陕西 西安 710033

    参考文献

    1 Kanai Y, Hori S, Tanaka T et al. Role of 5-hydroxytryptamine in the progression of monocrotaline induced pulmonary hypertension in rats. Cardiovasc Res, 1993; 27(9): 1619-1623
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    2 Huang WQ,Fang YQ,Su HC et al. Immunohistochemical localization of 5-HT in amphioxus. Chin Sci Bull, 1991; 36(4): 329-332

    3 黄晓峰,黄威权, 孙 岚et al. 大鼠肝癌细胞系5-羟色胺及其受体的免疫细胞化学定位. 科学通报, 1995; 40(6): 651-653

    4 Chamley-Campbell J, Camplell GR, Ross R. The smooth muscle cell in culture. Physiol Rev, 1979;59(1): 1-61

    5 王文颖,周 吕. 八肽胆囊收缩素对大鼠胃平滑肌细胞收缩活动的作用. 基础医学与临床, 1996;16(1): 44-48, http://www.100md.com