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编号:10493158
Ca2+在链霉素对大鼠颈动脉窦压力感受器反射影响中的作用
http://www.100md.com 《生理学报》 2000年第6期
     河北医科大学基础医学研究所生理室;石家庄 050017 秦晓梅;何瑞荣

    关键词:链霉素;颈动脉窦压力感受器反射;平均动脉压;窦内压;Ca2+ 激活性K+通道

    摘要:在23只隔离灌流颈动脉窦区的麻醉大鼠上, 观察了链霉素(streptomycin, SM)对动脉压力感受器反射影响的离子机制。结果: (1) 用SM (200 μmol/L)隔离灌流大鼠颈动脉窦区时, 压力感受器机能曲线向右上方移位, 曲线最大斜率及反射性血压下降幅度均减小(P<0.01), 提示SM对压力感受器反射有抑制作用; (2)预先灌流高Ca2+溶液(4 mmol/L)后, 可部分消除SM (200 μmol/L)对压力感受器反射的抑制作用(P<0.01), 使其压力感受器机能曲线向左下方移位, 曲线的最大斜率由0.27±0.04增至0.37±0.02 (P<0.01), 反射性血压下降幅度由4.32±0.14 kPa增至6.18±0.17 kPa (P<0.01), 而阈压和饱和压则分别从10.29±0.29和27.26±0.42 kPa降至9.98±0.33 和25.22±0.38 kPa (P<0.05); (3) 用Ca2+通道激动剂Bay K 8644 (500 nmol/L)预处理, 可完全消除SM (200 μmol/L)对压力感受器反射的抑制效应; (4)预先给予Ca2+激活性K+通道阻断剂(charybdotoxin, ChTX, 100 nmol/L), 对压力感受器反射无明显影响, 加入SM后仍呈现抑制作用。以上结果表明, SM可能是通过抑制颈动脉窦压力感受器中机械敏感性通道的Ca2+内流而发挥作用。
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    链霉素(streptomycin, SM)是氨基甙类抗生素, 对心肌细胞机械敏感性阳离子通道(MS)有抑制作用[1]。但对压力感受器反射的影响仅见少量报道。有研究表明, 动脉压力感受器神经元的细胞膜以及窦神经末梢上均存在MS通道[2]。牵张刺激可引起结状神经节中的感觉神经元(即主动脉弓压力感受器神经元)跨膜的Ca2+内流增加[3]。Sullivan等提出, 机械刺激所致主动脉弓压力感受器神经元Ca2+内流增加是由机械敏感性离子通道介导的[4]。Parsons等指出, 氨基甙类抗生素对神经传导有拮抗效应, 而增加细胞外Ca2+浓度可缓解此类抗生素对Ca2+激活性K+通道(calcium-activated potassium chan~nels, KCa)的阻断作用[5]。我们曾观察到, 链霉素可引起大鼠颈动脉窦压力感受器机能曲线向右上方移位, 曲线最大斜率减小, 提示其对动脉压力感受器反射有抑制作用, 推测其可能阻断了机械敏感性通道的Na+和/或Ca2+电流[6]。本研究旨在进一步探讨链霉素对动脉压力感受器反射作用的离子机制。
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    1 材料和方法1.1 一般操作 实验用雄性 Sprague-Dawley 大鼠(12周, 体重300~350 g)。氨基甲酸乙酯(1.0 g/kg)腹腔麻醉。颈部正中切口, 行气管插管, 自主呼吸。一侧股动脉插管接压力换能器(MPU-0.5), 输入载波放大器(AP-620G)记录动脉血压(ABP)。

    1.2 颈动脉窦区隔离灌流 颈动脉窦隔离灌流方法详见我室以前报道[7]。由生理记录仪(RM-6200, Nihon Kohden)同步记录窦内压(ISP)和ABP。

    1.3 实验程序及分组 以Krebs-Henseleit (K-H)液灌流颈动脉窦, 按我们设计的微机程序, 将ISP保持在13.3 kPa灌流后, 以斜坡方式升降ISP (0~33.3 kPa)[8]。以ISP为横坐标, 平均动脉压(MAP)为纵坐标, 绘出压力感受器机能曲线, 确定最大斜率(peak slope, PS)和MAP反射性下降的最大值(reflex decrease, RD)。将刚能引起MAP反射性下降0.67 kPa 的ISP值作为阈压(threshold pressure, TP); ISP上升至MAP不再进一步反射性下降时的ISP值作为饱和压(saturation pressure, SP); MAP与ISP相等时的压力值作为平衡压(equilibrium pressure, EP); SP与EP之差作为压力感受器反射的工作范围(operating range, OR)。实验分组: (1) SM和高Ca2+组(n=8): 先以K-H液灌流颈动脉窦, 绘出压力感受器机能曲线, 确定TP、SP、OR、EP、PS 和RD作为对照。然后加入SM (200 μmol/L), 在求得机能曲线及机能参数的变化并经K-H液冲洗后, 灌流高Ca2+ 溶液(4 mmol/L), 观察其对压力感受器反射的影响。15 min后再加入SM (200 μmol/L), 以观察高Ca2+对SM效应的影响。以K-H液冲洗后重复上述过程。(2) SM和Ca2+通道激动剂组(n=8): 同上组观察SM的效应, 冲洗后加入Ca2+通道激动剂Bay K 8644 (500 nmol/L), 观察其对压力感受性反射的影响。15 min后再加SM (200 μmol/L), 其余过程同前组。 (3) SM和Ca2+激活性K+通道阻断剂charybdotoxin (ChTX)组(n=7): 同上组步骤观察SM的效应, 冲洗后加入ChTX (100 nmol/L)。15 min后再加SM (200 μmol/L), 以观察ChTX对SM效应的影响。
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    1.4 数据处理 全部数据用均数±标准误(x±sx)表示。对给药前后的数据行配对t检验; 组间差异行ANOVA分析后, 再进行t检验。

    2 结果

    2.1 高Ca2+对SM所致颈动脉窦压力感受器反射效应的影响用含中等浓度SM (200 μmol/L)液隔离灌流大鼠颈动脉窦, 当ISP从0 kPa斜坡升至33.3 kPa时, TP和SP与对照相比均升高(P<0.05), RD和PS则较对照明显减小(P<0.01),压力感受器机能曲线向右上方移位。高Ca2+溶液预处理15 min, 对压力感受性反射有抑制作用; 与对照相比, TP和SP均升高(P<0.05), PS降低(P<0.01), RD则明显减小(P<0.0O1)。再加入SM (200 μmol/L) 时各项机能参数与对照相比无明显差异; TP较SM组作用时显著降低(P<0.05), PS和RD均升高(P<0.01), 其余参数无明显变化(图1,表1)。
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    图 1. 高Ca2+对链霉素所致压力感受器机能曲线变化的影响

    Fig. 1. Effect of high Ca2+ on the changes in functional curves of carotid baroreflex induced by SM.

    2.2 Ca2+通道激动剂Bay K 8644对SM所致颈动脉窦压力感受器反射效应的影响

    在用K-H液隔离灌流大鼠颈动脉窦的条件下, 加入SM (200 μmol/L)灌流大鼠颈动脉窦时, 其效应与前组结果一致。Bay K 8644(500 nmol/L)预处理15 min, 对压力感受器反射无影响, 但完全阻抑SM (200 μmol/L)对压力感受器反射的效应, 各项机能参数与K-H液对照灌流时相比已无明显差异(表1), 机能曲线无明显移位(图2)。
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    表 1. 高Ca2+(4 mmol/L)、Bay K 8644 (500 nmol/L) 和charybdotoxin (ChTX, 100 nmol/L) 对链霉素所致压力感受器反射效应变化的阻抑作用

    Table 1. Suppressive action of high Ca2+(4 mmol/L), Bay K 8644 (500 nmol/L) and charybdotoxin (ChTX, 100 nmol/L) on the responses of carotid sinus baroreflex to streptomycin (SM, 200 μmol/L)

    n

    TP

    (kPa)

, http://www.100md.com     EP

    (kPa)

    SP

    (kPa)

    OR

    (kPa)

    PS

    (kPa/kPa)

    RD

    (kPa)

    Control

    8

    9.35±0.31
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    13.56±0.38

    24.71±0.46

    14.36±0.42

    0.42±0.01

    6.47±0.16

    SM

    8

    10.29±0.29* *

    14.02±0.33

    27.26±0.42*

    16.97±0.34
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    0.27±0.04* *

    4.32±0.14* *

    High Ca2+

    8

    10.04±0.31*

    14.36±0.32

    27.06±0.50*

    17.01±0.35*

    0.32±0.01*
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    4.48±0.09* *

    High Ca2++SM

    8

    9.98±0.33

    14.09±0.38

    25.22±0.38?

    15.24±0.41

    0.37±0.02??

    6.18±0.17??

    Control
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    8

    7.83±0.68

    14.31±0.19

    26.59±0.36

    18.76±0.40

    0.50±0.01

    6.79±0.15

    SM

    8

    8.64±0.43* *

    13.60±0.21

, 百拇医药     27.99±0.54

    19.35±0.52

    0.25±0.01* *

    4.67±0.21* *

    Bay K 8644

    8

    7.84±0.45??

    14.20±0.19

    26.41±0.34

    18.74±0.40
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    0.48±0.01??

    6.51±0.15??

    Bay K 8644+SM

    8

    7.96±0.39?

    13.84±0.13

    26.67±0.48

    18.71±0.22

    0.43±0.02?

    6.41±0.12?
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    Control

    7

    7.43±0.41

    13.16±0.26

    26.51±0.31

    19.08±0.32

    0.39±0.02

    6.53±0.17

    SM

    7

    8.64±0.28* *

    15.25±0.35
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    27.20±0.38

    18.56±0.33

    0.21±0.01* *

    3.94±0.10* *

    ChTX

    7

    7.37±0.39??

    14.76±0.30

    26.38±0.49?

    19.26±0.25
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    0.36±0.02?

    6.32±0.10?

    ChTX+SM

    7

    8.50±0.27* *

    14.98±0.31

    27.44±0.29*

    18.94±0.22

    0.23±0.01* *

    4.04±0.20* *
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    TP: threshold pressure; EP: equilibrium pressure; SP: saturation pressure; OR: operating range; PS: peak slope; RD: reflex decrease of MAP. ~* P<0.05,~* * P<0.01, compared with control. ~?P<0.05, ~??P<0.01 compared with SM.

    图 2. Bay K 8644对颈动脉窦内灌流链霉素所致动脉血压反射性变化的影响

    Fig. 2. Effect of Bay K 8644 on the reflex responses of arterial blood pressure to intrasinus perfusion with SM. A. Control. B. Streptomycin (200 μmol/L). C. Bay 8644+SM. D. Washing out. ISP: intrasinus pressure; ABP: arterial blood pressure.
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    2.3 ChTX对SM所致颈动脉窦压力感受器反射效应的影响SM8 8.64±0.43* *13.60±0.2127.99±0.5419.35±0.520.25±0.01* *4.67±0.21* *

    Bay K 86448 7.84±0.45??14.20±0.1926.41±0.3418.74±0.400.48±0.01??6.51±0.15??

    Bay K 8644+SM8 7.96±0.39?13.84±0.1326.67±0.4818.71±0.220.43±0.02?6.41±0.12?

    Control7 7.43±0.4113.16±0.2626.51±0.3119.08±0.320.39±0.026.53±0.17
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    SM7 8.64±0.28* *15.25±0.3527.20±0.3818.56±0.330.21±0.01* *3.94±0.10* *

    ChTX7 7.37±0.39??14.76±0.3026.38±0.49?19.26±0.250.36±0.02?6.32±0.10?

    ChTX+SM7 8.50±0.27* *14.98±0.3127.44±0.29*18.94±0.220.23±0.01* *4.04±0.20* *
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    TP: threshold pressure; EP: equilibrium pressure; SP: saturation pressure; OR: operating range; PS: peak slope; RD: reflex decrease of MAP. ~* P<0.05,~* * P<0.01, compared with control. ~?P<0.05, ~??P<0.01 compared with SM.

    2.3 ChTX对SM所致颈动脉窦压力感受器反射效应的影响

    何瑞荣,Corresponding author. Tel: 86-311-6062490; Fax: 86-311-6062490; E-mail:syho@263.net

    秦晓梅(河北医科大学基础医学研究所生理室, 石家庄 050017)
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    何瑞荣(河北医科大学基础医学研究所生理室, 石家庄 050017)

    参 考 文 献

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    Received2000-03-23,Accepted 2000-05-23, 百拇医药


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