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编号:10226827
孕期用卡托普利对子代自发性高血压大鼠组织一氧化氮合酶的影响
http://www.100md.com 《中国医学杂志》 1997年第11期
     作者:初少莉 赵光胜 李迪元

    单位:200025 上海第二医科大学上海市高血压研究所

    关键词:卡托普利;一氧化氮;大鼠,近交SHR

    中华医学杂志971111 目的 探讨早期用卡托普利对自发性高血压大鼠(SHR)组织一氧化氮/一氧化氮合酶(NO/NOS)的影响,进一步阐明卡托普利的降压机制,为开拓高血压病早期防治途径提供实验依据。方法 给孕期SHR服卡托普利(100 mg.kg-1.d-1),观察其子代收缩压(SBP)改变,并分别采用液闪法和反转录-聚合酶链反应检测其NOS活性、诱导型和原生型(iNOS、cNOS)2种亚型mRNA表达。结果 与对照组比较,SHR单纯孕期服卡托普利,其子代SBP显著降低(P<0.01),肾皮质、心室肌NOS活性及大脑皮质iNOS、肾皮质、心室肌cNOS的mRNA表达显著增加(P<0.05)。结论 SHR孕期用卡托普利可增加其子代某些组织NOS活性,促进不同亚型NOS的表达,这可能是卡托普利降压的又一机制。
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    Effects of captopril on the tissue nitric oxide synthase in off spring from treated pregnant SHRs Chu Shaoli, Zhao Guangsheng, Li Diyuan. Shanghai Institute of Hypertension, Shanghai Second Medical University Shanghai 200025

    Objectives To further clarify the anti-hypertensive mechanism of captopril and explore a new method for earlier prevention and treatment of hypertension, we studied the effects on tissue nitric oxide/nitric oxide synthase (NO/NOS) of the descendants of spontaneously hypertensive rats (SHRs) by earlier captopril treatment. Methods After the pregnant SHR was treated by captopril (100mg.kg-1.d-1), the systolic blood pressure (SBP), NOS activity and expression of inducible and constitutive NOS (iNOS and cNOS) in brain cortex, renal cortex, heart ventricle of their descendant were detected by tail-cuff sphyg-momanometer, liquid scintillation and reverse transcription-polymerase chain reaction method respectively. Results Compared with that of non-treated SHR, SBP of treated SHR was decreased (P<0.01) and NOS activity of renal cortex, heart ventricle, iNOS expression of brain cortex, cNOS expression of renal cortex, heart ventricle significantly increased (P<0.05). Conclusion The results suggested that earlier captopril treatment could increase NOS activity and expression in different tissues of SHR, which might be a new anti-hypertensiven mechanism.
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    Key words Captopril Nitric oxide Rats, Inbred SHR

    (Natl Med J China, 1997,77:843-846)

    Jian-Nan 等[1]发现在亲代自发性高血压大鼠(SHR)孕期和子代发育早期连续服用血管紧张素转换酶抑制剂(ACEI)卡托普利,使子代血压明显低于对照组,其机制尚不十分清楚。Pollock等[2]证明服ACEI能逆转一氧化氮合酶(NOS)抑制剂引起的高血压。这不仅说明此类高血压有血管紧张素Ⅱ参与,而且提示肾素-血管紧张素系统和NO/NOS关系密切。本研究改良Jian-Nan等实验方法,采用单纯孕期给药,观察对子代SHR血压表型、组织NOS活性及诱导型(iNOS)和原生型(cNOS)2种亚型mRNA表达的影响,旨在从不同侧面探讨早期应用卡托普利的抗高血压机制,为高血压病的早期防治提供实验依据。
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    材料与方法

    一、材料

    1.SHR由上海市高血压研究所提供。

    2.主要试剂:L-瓜氨酸、Dowex AG 50W-X8 (Na离子型)、β-巯基乙醇(Sigma公司);3 H-精氨酸比活度357GBq/mmol(35.7Ci/mmol,DuPont公司);反转录酶(M-MLV)、RNA酶抑制剂(GIBCO BRL);Taq DNA聚合酶(美国Promega公司)。

    3.引物:根据文献[3~5]报道特异性引物序列,由中国科学院上海植物生理研究所DNA合成仪合成,具体序列:(1) cNOS(2 460~3059bp, 599bp),上游:5′-GCC GGA TCC TCC AGG AGG GTG TCC ACC GCA TG-3′;下游:5′-CCG GAA TTC GAA TAC CAG CCT GAT CCA TGG AA-3′;(2) iNOS(1414~1989bp, 576bp);上游:5′-GTG TTC CAC CAG GAG ATG TTG-3′;下游:5′-CTC CTG CCC ACT GAG TTC GTC-3′;(3) β-actin(540bp);上游:5′-GTG GGC CGC TCT AGG CAC CAA-3′;下游:5′-CTC TTT GAT GTC ACG CAC GAT TTC-3′。PCR热循环仪480型(PERKIN ELMER)。
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    二、方法

    1.动物分组与干预:选SHR雌雄各9只,于12周龄时,随机配对并分3组(SHR、卡托普利1组、卡托普利2组),每组3对,其中:卡托普利1组:亲代于交配、怀孕、哺乳期服卡托普利(江苏常州制药厂),子代断乳后继续服至12周龄;药物溶于自来水中,剂量100mg*kg-1*d-1,每周按体重调节剂量,此为全程给药组;卡托普利2组:亲代于交配,怀孕期服卡托普利,剂量及给药方法同卡托普利1组,哺乳期及子代断乳后均不给药,此为单纯孕期给药组;SHR组:亲代、子代均不服药,为高血压对照组;各组分笼饲养,室温保持在22±4℃,昼夜各12小时,选用雄性子代大鼠实验(每组8只)。

    2.体重、心率、血压测定:体重自生后4周龄测量,每周1次;自8周龄始,采用尾套式血压计(上海市高血压研究所)测心率、收缩压,每周1次;测压前大鼠经37℃预热15分钟。

    3.NOS活性测定:参照张清波等[6]方法测定20周龄大鼠大脑皮质、肾皮质、心室肌NOS活性。蛋白浓度测定用考马斯亮蓝染色法。
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    4.iNOS、cNOS的mRNA表达测定:参照文献[5],采用反转录-聚合酶链式反应(RT-PCR)法测定各组20周龄大鼠的大脑皮质、肾皮质、心室肌组织NOS两种亚型mRNA。即用酸-异硫氰酸胍-酚-氯仿一步法抽提组织总RNA,然后行3种特异引物的RT-PCR,其PCR条件分别为:(1) cNOS:94℃ 1分钟(首次循环94℃ 3分钟),68℃ 1分钟,72℃ 2.5分钟,35个循环;(2) iNOS:94℃ 1分钟,62℃ 1分钟,72℃ 2.5分钟,35个循环;(3) β-actin:94℃ 45秒,60℃ 1分钟,72℃ 45秒,30个循环;每次PCR结束前均72℃ 20分钟。PCR产物经2%琼脂糖凝胶电泳,溴乙锭染色,摄片,光密度扫描;待测物基因表达量与相应β-actin光密度值进行标准校正。

    5.统计学处理:数据以±s表示,各组间比较采用单因素方差分析。
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    结果

    1.孕期卡托普利干预对子代SHR收缩压的影响:与SHR比较,卡托普利2和卡托普利1组同样可以持续明显地降低收缩压水平(P<0.01),延缓高血压的发生(表1)。

    2.孕期卡托普利干预对子代SHR的体重、心率影响:SHR、卡托普利1、卡托普利2组20周龄时体重分别为308±9、310±6、312±8g,各组间差异无显著意义(P>0.05);心率则分别为368±19、366±22、362±20次/分,各组间差异无显著意义(P>0.05)。

    3.孕期卡托普利干预对子代SHR组织NOS活性影响:与SHR组比较卡托普利1、2组肾皮质、心肌NOS活性明显增加(P<0.05),但在大脑皮质3组差异均无显著意义(附图)。

    表1 3组大鼠不同周龄时收缩压的改变(kPa,±s) 组别
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    鼠数

    8

    12

    16

    20(周龄)

    SHR

    10

    20.3±0.9

    23.5±1.1

    25.6±1.4

    27.6±1.6

    卡托

    普利1
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    11

    16.4±1.0

    18.0±0.6

    19.8±1.0

    21.0±0.8

    卡托

    普利2

    13

    17.5±0.8

    19.3±1.0

    20.9±0.9
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    22.4±0.8

    与SHR比较,* P<0.05; P<0.01;1kPa=7.5mmHg

    注:1.大脑皮质;2.肾皮质;3.心室肌

    附图 3组大鼠组织NOS活性改变

    4.孕期卡托普利干预对子代SHR组织iNOS和cNOS mRNA表达影响:与SHR组比较,卡托普利1、2组大脑皮质iNOS mRNA表达明显增加(P<0.05),而在肾皮质、心室肌iNOS表达3组差异均无显著意义(表2,3)。

    表2 3组大鼠组织iNOS mRNA相对表达量比较(iNOS mRNA/β-actin mRNA比值) 组别
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    鼠数

    大脑皮质

    肾皮质

    心室肌

    SHR

    8

    0.18±0.05

    0.30±0.12

    0.50±0.29

    卡托普利1

    8

    0.44±0.07

, http://www.100md.com     0.38±0.10

    0.55±0.25

    卡托普利2

    8

    0.35±0.09

    0.34±0.17

    0.59±0.19

    与SHR比较* P<0.05, P<0.01表3 3组大鼠组织cNOS mRNA相对表达量比较(cNOS mRNA/β-actin mRNA比值) 组别

    鼠数

    大脑皮质
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    肾皮质

    心室肌

    SHR

    8

    0.75±0.09

    0.40±0.04

    0.26±0.08

    卡托普利1

    8

    0.74±0.11

    0.55±0.06

    0.46±0.08
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    卡托普利2

    8

    0.72±0.18

    0.53±0.08

    0.43±0.07*

    与SHR比较* P<0.05, P<0.01

    表明,与SHR比较卡托普利1、2组肾皮质、心肌cNOS mRNA表达明显增加(P<0.05),而大脑皮质3组间差异均无显著意义。

    讨论

    实验结果表明,SHR单纯孕期服卡托普利能够降低子代收缩压水平,延缓高血压的发生,至20周龄时降压作用仍然存在。鉴于NO具有扩张血管,降低血压,抑制血小板粘附、聚集等作用,是抗高血压的保护因子;而且,目前研究[6,7]除证实高血压病患者及SHR存在不同程度NOS异常改变外,还强烈提示肾素-血管紧张素系统和NO/NOS系统关系极为密切。实验结果表明,孕期卡托普利干预能增加心肌、肾皮质NOS活性,但在大脑皮质未引起NOS活性的明显改变;同时发现卡托普利能够促进大脑皮质iNOS和心肌、肾皮质cNOS mRNA的表达,而对大脑皮质cNOS和心肌、肾皮质iNOS无促进转录作用。我们认为,卡托普利具有增加组织NOS活性和促进NOS mRNA表达作用,但对不同组织、不同亚型作用不同,其原因不甚清楚,可能和组织NOS基础水平有关,即当NOS基础水平较低时,卡托普利有增加其活性或促进其转录的作用。卡托普利调控NO/NOS系统的可能机制:(1) 通过增加缓激肽而促进NO的合成与释放;(2) 可通过上调血管紧张素Ⅱ-Ⅰ型受体,促进NO合成和释放[8],其机制可能与增加NOS转录有关;(3) 卡托普利含巯基对NO/NOS具有保护作用。
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    单纯孕期用卡托普利能降低子代SHR血压的机理为[1,9]:(1) 肾素系异常是SHR高血压发生、发展的独立影响因素,因此,当胚胎发育期干扰其肾素系能有效地控制高血压的成因;(2) 母体效应对子代SHR发病具有重要促进作用;卡托普利可能通过干扰母体肾素系和/或经胎盘循环干扰胎儿肾素系,间接或直接地改变子代SHR的表型表达;(3) 早期治疗可通过改善心血管的结构或“重塑”而达到长期降压作用;(4) 本实验所证实卡托普利能增加某些组织NOS活性或不同亚型NOS的表达,这可能是通过非肾素系途径降压的重要机制。孕期用卡托普利可否有致畸作用尚有待探讨,但不妨碍探索高血压病早期防治方法的实验研究。

    参考文献

    1 Jian-Nan Wu, Kathleen H Berecek.Prevention of genetic hypertension by early treatment of spontaneously hypertensive rats with the angiotensin converting enzyme inhibitor captopril. Hypertension, 1993, 22:139.
, 百拇医药
    2 Pollock D M, Polakowski J S, Divish B J, et al. Angiotensin blockade reverses hypertension during long-term nitric oxide synthase inhibition. Hypertension, 1993, 21:660.

    3 Sessa W C, Harrison J K, Barber C M, et al. Molecular cloning and expression of a cDNA encoding endothelial cell nitric oxide synthase. J Bio Chem, 1992, 267:15274.

    4 Nunokawa Y, Ishida N, Tanaka S. Cloning of inducible nitric oxide synthase in rat vascular smooth muscle cells. Biochem Biophys Res Commun, 1993, 26:89.
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    5 赵涵芳,程 枫,章有章.用RT-PCR方法检测烧伤愈合时生长因子的表达.上海第二医科大学学报,1995,15(增刊):37.

    6 张新波,黄海鹭,张灵芝,等.一氧化氮合成酶活性的测定及应用.北京医科大学学报,1994,26(增刊):173.

    7 Panza J A, Quyumi AA, Epstein S E. Impaired endothelium-dependent vascular relaxation in hypertensive patients. Circulation, 1988, 78(suppl Ⅱ):473.

    8 Boulanger C M, Caputo L, Bernard I L. Endothelial AT1-mediated release of nitric oxide decreases angiotensin II contractions in rat carotid artery. Hypertension, 1995, 26:752.

    9 赵光胜.原发性高血压是遗传与环境因素交互作用的产物.见:赵光胜主编.高血压发病机理与防治,上海科学技术文献出版社,1991,48.

    (收稿:1996-12-18 修回:1997-08-06), http://www.100md.com