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编号:10220510
医源性肾上腺皮质功能不全一例尸检
http://www.100md.com 《中国医科大学学报》 1999年第5期
     作者:杨生兰

    单位:730050 甘肃省建筑职工医院

    关键词:

    中国医科990511 摘要 目的:调查精氨酸血管加压素V1及V2受体拮抗剂(OPC-21268及OPC-31260)对高心排心衰大白鼠心衰形成及心脏重构的效果,明确血管加压素在高心排心衰大白鼠模型中的作用。方法:腹主动脉-下腔静脉分流手术(A-C分流)后,将大白鼠随机分为Ⅰ组(假手术组),Ⅱ组(A-C分流安慰剂组),Ⅲ组(A-C分流OPC-21268治疗组),Ⅳ组(A-C分流OPC-31260治疗组)及Ⅴ组(A-C分流OPC-21268及OPC-31260联合治疗组)。测定尿量及尿渗透压和血浆AVP浓度,血浆渗透压,心脏重量及左心室壁的厚度,并同时做血液动力学检查。结果:Ⅱ组大白鼠4周后发展为心衰,且Ⅱ组大白鼠血浆AVP浓度与Ⅰ组相比明显增加(P<0.01),OPC-21268和OPC-31260改善了A-C分流后高心排心衰大白鼠血流动力学变化及心脏重构程度。结论:AVP在高心排心衰大白鼠的心衰形成及心脏重构中发挥了重要的作用。
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    Role of Vasopressin in Development and Cardiac Remodeling of High Output Heart Failure in Rats

    Du Jian, Liu Guoliang

    Department of Endocrinology, The First Clinical College, China Medical University, Shenyang, 110001

    ABSTRACT Objective:We studied the effects of arginine vasopressin (AVP) V1 and V2 receptor antagonists (OPC-21268 and OPC-31260) on the development and cardiac remodeling of high output heart failure in rats.Methods:After the operation of aortocaval shunt (A-C shunt), the rats were assigned into 5 groups: group Ⅰ rats (sham operation and water), group Ⅱ rats (A-C shunt and water), group Ⅲ rats (A-C shunt and OPC-21268), group Ⅳ rats (A-C shunt and OPC-31260), group Ⅴ rats (A-C shunt and OPC-21268 and OPC-31260). Urine volume, urine osmolality, plasma AVP concentration, organs weight, the thickness of left ventricular wall were measured.Results:Groups Ⅱ rats were developed to heart failure during 4 weeks. Plasma AVP concentration was higher in group Ⅱ rats than that in groups Ⅰ rats (P<0.01). The administration of V1 or/and V2 antagonist improved hemodynamics of high output heart failure in rats after A-C shunt.Conclusion:AVP plays an important role in the development and cardiac remodeling of high output heart failure. OPC-21268 and OPC-31260 may be useful to treat the patients with high output heart failure.
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    KEY WORDS vasopressin; heart failure; aortocaval shunt; V1 receptor antagonist; V2 receptor antagonist

    精氨酸血管加压素(arginine vasopressin, AVP)是下丘脑-垂体后叶系统合成及分泌的一种多肽类神经激素。在肾脏-心血管系统中,AVP分别通过V1和V2受体引起血管收缩及水贮留。现已证实,心衰后的病人[1]及心衰的动物模型[2]AVP均被激活,但对心衰形成发展过程中AVP的作用尚缺乏了解。日本学者山村等开发了口服有效、非多肽的AVP V1受体拮抗剂(OPC-21268)[3]及AVP V2受体拮抗剂(OPC-31260)[4],由于这两种化合物能持续阻滞血管加压素的作用,以使我们能对任何类型心衰其发生发展过程中AVP的作用机制加以研究。本研究以动静脉分流后的大白鼠为模型,长期投入OPC-21268及OPC-31260治疗,旨在研究在高心排心衰发生发展过程中AVP的作用。
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    1 材料与方法

    1.1 高心排心衰动物模型的建立

    择体重在300~320 g之间的雄性Sprague-Dawley大白鼠为实验动物(n=43),借鉴Raul Garuia[5]等报道的腹主动脉-下腔静脉分流(A-C分流)手术方法建立实验模型(n=36)。具体步骤简述如下:分离麻醉后动物的腹主动脉和下腔静脉,于腹主动脉上左肾动脉起始部下2 mm处,用无创血管夹阻断腹主动脉血流,取左肾动脉起始部至腹主动脉髂动脉分叉段中点的腹主动脉左侧壁为穿刺点,用18 G注射针头从腹主动脉穿入下腔静脉,然后将注射针头退回到腹主动脉腔内,以不同的角度再一次穿入腔静脉内。拔出注射针后,用瞬间粘着剂封闭腹主动脉穿刺点,用超声波血流计测定下腔静脉穿刺上部的血流量,最后缝合腹壁切口。开腹后,暴露腹主动脉和下腔静脉,仅用血管夹阻断腹主动脉血流,未做分流的,为假手术模型(n=7)。

    1.2 实验方案
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    将假手术模型大白鼠分入Ⅰ组,A-C分流实验模型大白鼠随机分入Ⅱ组(n=8),Ⅲ组(n=10),Ⅳ组(n=9)及Ⅴ组(n=9)。待实验动物术毕苏醒后,即经口插入胃管给药。Ⅰ组和Ⅱ组实验动物给蒸馏水(安慰剂)0.5 ml,Ⅲ组给予OPC-21268 50 mg/kg体重溶于蒸馏水0.5 ml中,Ⅳ组给予OPC-31260 30 mg/kg体重溶于蒸馏水0.5 ml中,Ⅴ组同时给予OPC-21268 50 mg/kg体重及OPC-31260 30 mg/kg体重溶于蒸馏水0.5 ml中。以后每12 h喂药一次,直至术后4周。所有实验动物手术前及术后每一周均测定尿量、尿渗透压及体重。用药4周后,测定血浆AVP浓度及血浆渗透压,检查心脏血液动力学变化,并做心脏重量和左心室壁厚度的测定。AVP V1和V2受体拮抗剂由日本大制药厂提供。

    1.3 尿渗透压、血浆渗透压和血浆AVP浓度测定

    尿渗透压和血浆渗透压由渗透压计(日本Advance公司3W2型)测得。血浆AVP浓度由日本三菱油化公司提供的放免药盒测得。
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    1.4 心脏血液动力学检查

    PE-50导管经大白鼠左颈动脉插入左心室,使用日本Star Medical公司的压力测定器(DAS-401型)测定心率(Heart Rate HR),左心室收缩压(left ventricular systolic pressure LVSP)和左心室舒张末期压(left ventricular end-diastolic pressure LVEDP)。同样方式PE-50导管经右颈静脉插入右心室,测定右心室收缩压(right ventricular systolic pressure RVSP),右心室舒张末期压(right ventricalar end-diastolic pressure RVEDP)。之后PE-50导管由右心室退至右心房,测定右房压(right atrial pressure RAP)。开胸大白鼠行人工呼吸机管理后,暴露胸主动脉,用超声波血流计测定胸主动脉起始部的血流量而求得心排量(cardiac output, CO)。
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    1.5 心脏大体组织学检查

    血流动力学检查结束后,给予大白鼠静脉注射氯化钾,待其心脏停博后取出心脏。在大体解剖显微镜下测量左心室壁厚度,并测定心脏重量。

    1.6 统计学分析

    实验数据采用Multiple variance分析和t检验进行统计学处理。

    2 结果

    2.1 OPC-21268和OPC-31260对高心排心衰大白鼠尿量和尿渗透压的长期效果

    实验4周内投入OPC-21268和OPC-31260对高心排心衰大白鼠尿量和尿渗透压的效果见表1。OPC-21268不影响尿量及尿渗透压,OPC-31260在实验4周内显著增加尿量,降低尿渗透压。
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    2.2 OPC-21268和OPC-31260对高心排心衰大白鼠血浆AVP浓度和血浆渗透压的长期效果

    表1 AVP V1和/或V2受体拮抗剂对尿量(ml)及尿渗透压的效果(±s,mOsm/kg H2O) 时间

    Ⅰ组(n=7)

    Ⅱ组(n=8)

    Ⅲ组(n=10)

    Ⅳ组(n=9)

    Ⅴ组(n=9)

    尿量
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    渗透压

    尿量

    渗透压

    尿量

    渗透压

    尿量

    渗透压

    尿量

    渗透压

    术前

    52±6

    1047±63

    42±5
, 百拇医药
    1323±138

    46±7

    1232±143

    42±9

    1343±127

    34±6

    1323±101

    术后1周

    29±4

    1065±76

    49±9

    1232±128

, 百拇医药     37±7

    1123±87

    165±18*△

    272±26*△

    104±12*△

    418±44*△

    术后2周

    33±5

    1298±98

    29±7

    1432±111
, 百拇医药
    31±5

    1349±140

    162±17*△

    423±33*△

    87±9*△

    489±48*△

    术后3周

    28±4

    1789±231

    27±8

    1398±76
, 百拇医药
    24±5

    1398±145

    76±11*△

    505±45*△

    76±10*△

    473±45*△

    术后4周

    25±2

    1561±72

    20±3

    1576±243
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    27±4

    1542±86

    67±6*△

    555±34*△

    68±5*△

    552±52*△

    与Ⅰ组相比*P<0.01,与Ⅱ组相比 P<0.01

    实验4周内投入OPC-21268和OPC-31260对高心排心衰大白鼠AVP浓度和血浆渗透压的效果见表2。A-C分流后Ⅱ期大白鼠血浆AVP浓度显著升高且不伴血浆渗透压的变化。单独应用OPC-21268和OPC-31260在实验4周内均不影响血浆AVP浓度和血浆渗透压。联合应用AVP受体拮抗剂能降低A-C分流后血浆AVP浓度。
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    2.3 OPC-21268和OPC-31260对高心排心衰大白鼠心脏重量及左心室壁厚度的影响

    实验4周内投入OPC-21268和OPC-31260对高心排心衰大白鼠心脏重量及左心室壁厚度的影响见表3。A-C分流后Ⅱ组大白鼠与Ⅰ组大白鼠相比,心脏重量明显增加,左心室壁厚度明显增厚。单独应用V1或V2受体拮抗剂在实验4周内不影响A-C分流后大白鼠的心脏重量,但能明显减小左心室壁厚度。联合应用V1和V2受体拮抗剂后既能明显减少心脏重量又能明显减小左心室壁厚度。

    2.4 OPC-21268和OPC-31260对高心排心衰大白鼠血液动力学的长期效果

    实验4周内投入OPC-21268和OPC-31260对高心排心衰大白鼠血液动力学的效果见表4。Ⅱ组与Ⅰ组大白鼠相比HR、LVEDP和RAP明显增加,LVSP和CO明显降低。投入OPC-21268或OPC-31260 4周能明显增加CO及LVSP,联合应用AVP受体拮抗剂后,还能明显降低LVEDP、RAP及HR。
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    表2 各组血浆AVP浓度和血浆渗透压的变化(±s) 参数

    Ⅰ组(n=6)

    Ⅱ组(n=5)

    Ⅲ组(n=5)

    Ⅳ组(n=6)

    Ⅴ组(n=6)

    AVP(pg/ml)

    1.65±0.11

    2.92±0.19**

    2.42±0.28
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    2.45±0.13

    2.31±0.02

    渗透压(mOsm/kg)

    328±9.65

    323±6.12

    328±4.67

    323±0.23

    343±6.21

    与Ⅰ组比**P<0.01,与Ⅱ组比 P<0.05

    表3 各组心脏重量及左心室壁厚度的测定结果(±s) 参数
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    Ⅰ组(n=7)

    Ⅱ组(n=8)

    Ⅲ组(n=10)

    Ⅳ组(n=9)

    Ⅴ组(n=9)

    心脏重量(g/kgBW)

    3.12±0.21

    4.18±0.32**

    4.03±0.14*

    4.12±0.11**

    3.58±0.17*△
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    左心室壁厚度(mm/kgBW)

    3.97±0.56

    5.23±0.32**

    4.45±0.34△△

    4.14±0.65△△

    4.23±0.42△△

    与Ⅰ组相比**P<0.01,*P<0.05;与Ⅱ组相比△△P<0.01,P<0.05

    表4 各组血液动力学的测定结果(±s) 项目
, 百拇医药
    Ⅰ组(n=7)

    Ⅱ组(n=8)

    Ⅲ组(n=10)

    Ⅳ组(n=9)

    Ⅴ组(n=9)

    心率(beats/min)

    391±9

    491±7*

    400±6

    398±8

    391±15

    LVSP(mmHg)
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    118±4

    99±6*

    127±3△*

    125±3

    126±3

    LVEDP(mmHg)

    5.5±1.2

    17.0±2.4**

    10.8±1.9

    10.7±3.2

    7.9±2.2
, 百拇医药
    RVSP(mmHg)

    10±0.4

    8±1.1

    10±0.8

    11±0.5

    9±1.0

    RVEDP(mmHg)

    2.0±0.5

    3.5±0.5

    2.8±0.5

    2.7±0.4

    2.2±0.5
, 百拇医药
    RAP(mmHg)

    1.0±0.6

    3.5±0.4**

    2.2±0.7

    2.2±0.6

    2.1±0.3△△

    心输出量(ml/min/kg BW)

    297±18

    225±22

    337±37

    309±19
, 百拇医药
    358±27△△

    与Ⅰ组相比**P<0.01,*P<0.05;与Ⅱ组相比△△P<0.01,P<0.05

    3 讨论

    许多研究已发现在心衰病人[6]或心衰动物模型[7]中血浆AVP浓度异常升高,推测在心衰恶化过程中AVP活性起着非常重要的作用。我们的研究除有上述相似的发现外,实验结果还提示A-C分流后心衰发生发展过程中即有AVP分泌增加。A-C分流后大白鼠由于容量负荷增加可逐渐形成心衰。本实验结果证实A-C分流后4周在没有治疗干预情况下可出现心衰,其特点表现为心脏重量、左心室壁厚度、HR、LVEDP和RAP增加,CO及LVSP减少。

    AVP能强有力地收缩冠状动脉,导致心肌缺血和心排出量下降[8]。在实验动物模型中单独应用AVP V1受体拮抗剂后因降低周围血管抵抗而改善血液动力学变化,增加心排出量已被证实[9]。但也有报告表明V1受体拮抗剂仅在与血管紧张素转换酶抑制剂联合应用时方可有这种血液动力学的改善作用[10]。A-C分流所建立的心衰模型中,也有报告发现无论是短期或长期应用AVP V1受体拮抗剂都不影响心排量、血压、心率和周围血管阻力[11]。但本实验设计调查的是在心衰形成过程中AVP受体拮抗剂的效果,建立的是A-C分流术后第一天就给予AVP受体拮抗剂治疗的实验方案。OPC-21268减小左心室壁厚度,增加LVSP和CO,但伴有尿量和尿渗透压的变化;OPC-31260减小左心室壁厚度,增加LVSP和CO,但伴有明显的尿量增加和尿渗透压降低;联合应用OPC-21268和OPC-31260能取得协同效果。以上实验结果表明在高心排心衰的发生发展中,AVP V1或/和V2受体拮抗剂的治疗是有效的。
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    V1受体存在于心肌细胞和血管平滑肌细胞表面,V2受体存在于肾小管。A-C分流术后,由于AVP分泌异常增加,与心肌细胞上V1受体结合后能引起负性肌力作用,而引起心肌细胞肥厚;与血管平滑肌上V1受体结合后能引起血管收缩。本实验中OPC-21268对A-C分流大白鼠的治疗作用,我们认为是通过V1受体对心脏的正性肌力作用及周围血管抵抗性减少所致,而OPC-31260的治疗作用是通过V2受体减轻水贮留。

    综上所述,我们证明了长期应用AVP V1或/和V2受体拮抗剂都能不同程度地延缓A-C分流后大白鼠心衰的发生、发展。在高心排心衰的发生、发展过程中,血管加压素借助V1受体的血管收缩机制及V2受体促进肾脏集合管水份再吸收机制都参与了此过程。OPC-21268和OPC-31260可能成为有高心排心衰病理基础各种疾病新的治疗方法。
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    参考文献

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    1999-04-13收稿, 百拇医药