心钠素对哮喘豚鼠内皮素水平影响的实验研究
作者：黄 茂 戴山林 殷凯生
单位：南京医科大学第一附属医院 邮政编码：210029
关键词：哮喘 内皮素-1 心钠素 环磷酸鸟苷
江苏医药990902 摘要 目的：探讨外源性心钠素(ANF)对哮喘豚鼠内皮素-1(ET-1)水平的影响。方法：采用放射免疫分析法测定哮喘豚鼠支气管肺泡灌洗液(BALF)和血浆ET-1、环磷酸鸟苷(cGMP)含量及给哮喘豚鼠输注不同剂量rANF(大鼠ANF)后BALF及血浆ET-1含量。结果：实验组哮喘豚鼠停止输注rANF后30分钟，血浆及BALF中ET-1水平均明显下降，并呈剂量依赖性；cGMP水平显著升高，也呈剂量依赖性。结论：ANF具有抑制哮喘豚鼠ET-1合成及分泌的作用，拮抗其生物效应，外源性ANF的使用可望成为哮喘病治疗的新方法。
An Experimental Study on the Effect of Arial Natriuretic Factor on
, 百拇医药
the Change of Endothelin-1 in Asthmatic Quinea Pigs
Huang Mao et al
First Affiliated Hospital, Nanjing Medical University, Nanjing
Abstract Objective To investigate the effect of exogenous atrial natriuretic factor (ANF) on the change of endothelin-1(ET-1) in asthmatic quinea pigs. Methods ET-1 and cGMP in plasma and bronchoalveolar lavage fluid (BALF) of asthmatic quinea pigs were measured by radioimmunoassay (RIA) before and 30 minutes after infusion of different concentrations of rat ANF(rANF). Results Plasma and BALF concentrations of ET-1 were markedly decreased, while cGMP levels were elevated significantly after infusion of rANF. Conclusions ANF might inhibit ET-1 production and counteract its biologic effects by intracellular increase in cGMP. Administration of exogenous ANF might become a potential way in the management of asthma.
, 百拇医药
Key words Asthma Endothelin-1 Atrial natriuretic factor cGMP
内皮素-1(ET-1)是由内皮细胞分泌的一种活性多肽，除具有强力的血管收缩作用外，还可收缩支气管平滑肌、激活炎性细胞、刺激炎性介质的产生，在哮喘的发病中起重要作用[1]。心钠素(ANF)主要由心房细胞分泌，具有扩张血管、利钠、利尿等作用。近年来研究发现，ANF还有舒张支气管平滑肌的作用[2]。在先前的研究中我们已经证实了ET-1在哮喘发病中起着重要作用，并且哮喘豚鼠内皮素与心钠素水平变化存在负相关[3]。本研究旨在观察外源性ANF对哮喘豚鼠刺激性ET-1合成及分泌的抑制作用。
材料与方法
一、试剂
卵白蛋白(购自Sigma公司)，大鼠28肽心钠素(购自Sigma公司)，内皮素-1放射免疫分析测定盒(购自北京东亚免疫技术研究所)，cGMP放射免疫分析测定盒(购自上海中医药科大学同位素科)等。
, 百拇医药
二、哮喘豚鼠模型的建立与动物分组
1.哮喘豚鼠模型的复制
参照国内外常规采用的方法[3]。
2.实验动物及其分组
选择350～450克正常雄性豚鼠34只(江苏省实验动物中心提供)，随机分入以下各组：(1)对照组：豚鼠10只，按前法建立哮喘豚鼠模型。(2)实验组：豚鼠24只，分A、B、C组，每组8只，按上法建立哮喘豚鼠模型后，予静脉滴注不同剂量的大鼠心钠素(rANF)。
三、实验方法
1.将致敏豚鼠用25%乌拉坦(1.2g/kg)腹腔麻醉，置雾化室中以1%卵白蛋白生理盐水诱喘后，取颈动脉血及支气管肺泡灌洗液(BALF)经处理后分别测ET-1和cGMP。
, 百拇医药
2.实验组哮喘豚鼠按上法诱发哮喘症状后，立即建立大隐静脉输液通道。A组：用电子微量泵以0.5μg.kg-1.min-1的速度静脉输注rANF60分钟；B组：以1μg.kg-1.min-1的速度静脉输注rANF60分钟；C组：以2μg.kg-1.min-1的速度静脉输注rANF60分钟。rANF输注完毕30分钟后采集标本的方法同上。
3.采用放射免疫分析法分别测定标本中ET-1和cGMP含量。
4.实验数据以
±s表示，采用t检验、方差分析及回归相关分析处理数据。
, 百拇医药
结 果
哮喘豚鼠输注rANF前后血浆及BALF中ET-1及cGMP水平的变化(见附表)。
附表 哮喘豚鼠输注rANF前后血浆及BALF中ET-1及cGMP水平 组别
ET-1
cGMP
(ng/L)
(nmol/L)
对照组
血 浆
427±67.8
3.9±1.1
, 百拇医药
BALF
84.7±8.9
1.9±0.2
A组
血 浆
326±48.2*
10.2±2.4*
BALF
50.2±5.5*
3.1±0.8*
B组
, 百拇医药
血 浆
280±32.9*
14.2±3.4*
BALF
42.4±4.8*
5.6±0.7*
C组
血 浆
246±34.3*
25.3±6.7*
BALF
, 百拇医药
31.6±3.8*
8.0±1.4*
*表示实验组与对照组比较，P<0.01。
结果表明各实验组输注rANF60分钟后，ET-1水平均较对照组明显降低(P值均<0.01)，且随着输注rANF剂量的增大，ET-1水平降低越明显，呈剂量依赖关系；cGMP水平则较对照组明显升高(P值均<0.01)，亦呈剂量依赖性。
讨 论
支气管哮喘是一种涉及多种炎症细胞及炎症介质相互作用的慢性气道炎症性疾病。先前的研究结果表明哮喘发作时血浆及BALF中ET-1的水平明显高于正常对照组，表明ET-1在哮喘发病中起着重要作用[3]。ET-1可致气管和支气管痉挛，气道阻力增加；ET-1能刺激气管上皮细胞和肺泡巨噬细胞合成花生四烯酸及其代谢产物、血小板活化因子(PAF)、白三烯等炎症介质的产生和释放，损伤气道上皮细胞，促进炎症细胞聚集及分泌多种炎症介质，诱发和加重哮喘的慢性气道炎症[1，4]；ET-1还可促进平滑肌细胞的收缩与增殖、成纤维细胞的分裂与增殖、DNA合成的增加等，参与气道高反应的形成及气道重建[5，6]。ANF具有舒张气管及支气管平滑肌的作用，在哮喘豚鼠BALF及血浆中ANF与ET-1水平呈显著负相关，表明ANF具有抑制ET-1合成及分泌的作用，且这种作用是通过升高细胞内cGMP浓度实现的[3]。
, 百拇医药
Vesely等在研究生理状况下外源性ANF对人体基础ET-1分泌的影响时发现，给人静脉输注ANF(100ng.kg-1.min-1)60分钟时，血浆ET-1水平开始下降，停止输注后90分钟下降至最低值，停止输注后150分钟血浆ET-1水平恢复至正常。血浆cGMP水平在输注ANF后即开始升高，输注结束时达到最高，然后逐渐下降，但仍明显高于正常[1]。本研究给哮喘豚鼠输注不同剂量的rANF60分钟对刺激性ET-1分泌影响的结果表明，停止rANF输注后30分钟时，哮喘豚鼠BALF及血浆中ET-1水平较实验对照组明显降低(P<0.01)，且随着剂量的增大，对ET-1分泌的抑制作用越强，呈剂量依赖关系。停止rANF输注后30分钟时，BALF及血浆中cGMP浓度明显升高，且随着剂量的增大，cGMP浓度相应升高，也呈剂量依赖关系。本研究结果与Vesely等研究结果虽有相似之处，但本研究首次在哮喘豚鼠模型中研究外源性ANF对刺激性ET-1的合成及分泌的抑制作用。因此，本研究结果更有助于阐明ET-1及ANF在哮喘发病机制及转归中的意义。
, http://www.100md.com
本研究结果表明静脉输注rANF后BALF及血浆cGMP浓度明显升高，且具有量效关系，进一步支持ANF抑制ET-1合成及分泌的作用是通过cGMP第二信使实现的。
总之，ANF不仅能直接缓解支气管痉挛，而且能抑制ET-1的合成及释放，从而减少由ET-1引起的炎症介质的释放及减轻气道炎症反应。这对支气管哮喘的转归重要意义。但由于内源性的ANF浓度较低，其舒张气道平滑肌及抑制ET-1合成及分泌的作用较弱。因此，外源性ANF的使用可望成为哮喘病治疗的一种新方法。
参考文献
?[1] Filep JG. Life Science 1993；52：119.
?[2] Perreault T, et al. Am J Respir Crit Care Med 1995；151：226.
, 百拇医药
?[3] 黄茂，等.江苏医药 1998；24(9)：625.
?[4] Rubanyi GM, et al. Pharmacological Reviews 1994；46：325.
?[5] Sun G, et al. Peptides 1997；18：1449.
?[6] Vittori E, et al. Am Rev Respir Dis 1992；146：1320.
?[7] Vesely DL, et al. Metabolism 1996；45：315.
(1998年11月18日收稿), 百拇医药
单位：南京医科大学第一附属医院 邮政编码：210029
关键词：哮喘 内皮素-1 心钠素 环磷酸鸟苷
江苏医药990902 摘要 目的：探讨外源性心钠素(ANF)对哮喘豚鼠内皮素-1(ET-1)水平的影响。方法：采用放射免疫分析法测定哮喘豚鼠支气管肺泡灌洗液(BALF)和血浆ET-1、环磷酸鸟苷(cGMP)含量及给哮喘豚鼠输注不同剂量rANF(大鼠ANF)后BALF及血浆ET-1含量。结果：实验组哮喘豚鼠停止输注rANF后30分钟，血浆及BALF中ET-1水平均明显下降，并呈剂量依赖性；cGMP水平显著升高，也呈剂量依赖性。结论：ANF具有抑制哮喘豚鼠ET-1合成及分泌的作用，拮抗其生物效应，外源性ANF的使用可望成为哮喘病治疗的新方法。
An Experimental Study on the Effect of Arial Natriuretic Factor on
, 百拇医药
the Change of Endothelin-1 in Asthmatic Quinea Pigs
Huang Mao et al
First Affiliated Hospital, Nanjing Medical University, Nanjing
Abstract Objective To investigate the effect of exogenous atrial natriuretic factor (ANF) on the change of endothelin-1(ET-1) in asthmatic quinea pigs. Methods ET-1 and cGMP in plasma and bronchoalveolar lavage fluid (BALF) of asthmatic quinea pigs were measured by radioimmunoassay (RIA) before and 30 minutes after infusion of different concentrations of rat ANF(rANF). Results Plasma and BALF concentrations of ET-1 were markedly decreased, while cGMP levels were elevated significantly after infusion of rANF. Conclusions ANF might inhibit ET-1 production and counteract its biologic effects by intracellular increase in cGMP. Administration of exogenous ANF might become a potential way in the management of asthma.
, 百拇医药
Key words Asthma Endothelin-1 Atrial natriuretic factor cGMP
内皮素-1(ET-1)是由内皮细胞分泌的一种活性多肽，除具有强力的血管收缩作用外，还可收缩支气管平滑肌、激活炎性细胞、刺激炎性介质的产生，在哮喘的发病中起重要作用[1]。心钠素(ANF)主要由心房细胞分泌，具有扩张血管、利钠、利尿等作用。近年来研究发现，ANF还有舒张支气管平滑肌的作用[2]。在先前的研究中我们已经证实了ET-1在哮喘发病中起着重要作用，并且哮喘豚鼠内皮素与心钠素水平变化存在负相关[3]。本研究旨在观察外源性ANF对哮喘豚鼠刺激性ET-1合成及分泌的抑制作用。
材料与方法
一、试剂
卵白蛋白(购自Sigma公司)，大鼠28肽心钠素(购自Sigma公司)，内皮素-1放射免疫分析测定盒(购自北京东亚免疫技术研究所)，cGMP放射免疫分析测定盒(购自上海中医药科大学同位素科)等。
, 百拇医药
二、哮喘豚鼠模型的建立与动物分组
1.哮喘豚鼠模型的复制
参照国内外常规采用的方法[3]。
2.实验动物及其分组
选择350～450克正常雄性豚鼠34只(江苏省实验动物中心提供)，随机分入以下各组：(1)对照组：豚鼠10只，按前法建立哮喘豚鼠模型。(2)实验组：豚鼠24只，分A、B、C组，每组8只，按上法建立哮喘豚鼠模型后，予静脉滴注不同剂量的大鼠心钠素(rANF)。
三、实验方法
1.将致敏豚鼠用25%乌拉坦(1.2g/kg)腹腔麻醉，置雾化室中以1%卵白蛋白生理盐水诱喘后，取颈动脉血及支气管肺泡灌洗液(BALF)经处理后分别测ET-1和cGMP。
, 百拇医药
2.实验组哮喘豚鼠按上法诱发哮喘症状后，立即建立大隐静脉输液通道。A组：用电子微量泵以0.5μg.kg-1.min-1的速度静脉输注rANF60分钟；B组：以1μg.kg-1.min-1的速度静脉输注rANF60分钟；C组：以2μg.kg-1.min-1的速度静脉输注rANF60分钟。rANF输注完毕30分钟后采集标本的方法同上。
3.采用放射免疫分析法分别测定标本中ET-1和cGMP含量。
4.实验数据以
±s表示，采用t检验、方差分析及回归相关分析处理数据。, 百拇医药
结 果
哮喘豚鼠输注rANF前后血浆及BALF中ET-1及cGMP水平的变化(见附表)。
附表 哮喘豚鼠输注rANF前后血浆及BALF中ET-1及cGMP水平 组别
ET-1
cGMP
(ng/L)
(nmol/L)
对照组
血 浆
427±67.8
3.9±1.1
, 百拇医药
BALF
84.7±8.9
1.9±0.2
A组
血 浆
326±48.2*
10.2±2.4*
BALF
50.2±5.5*
3.1±0.8*
B组
, 百拇医药
血 浆
280±32.9*
14.2±3.4*
BALF
42.4±4.8*
5.6±0.7*
C组
血 浆
246±34.3*
25.3±6.7*
BALF
, 百拇医药
31.6±3.8*
8.0±1.4*
*表示实验组与对照组比较，P<0.01。
结果表明各实验组输注rANF60分钟后，ET-1水平均较对照组明显降低(P值均<0.01)，且随着输注rANF剂量的增大，ET-1水平降低越明显，呈剂量依赖关系；cGMP水平则较对照组明显升高(P值均<0.01)，亦呈剂量依赖性。
讨 论
支气管哮喘是一种涉及多种炎症细胞及炎症介质相互作用的慢性气道炎症性疾病。先前的研究结果表明哮喘发作时血浆及BALF中ET-1的水平明显高于正常对照组，表明ET-1在哮喘发病中起着重要作用[3]。ET-1可致气管和支气管痉挛，气道阻力增加；ET-1能刺激气管上皮细胞和肺泡巨噬细胞合成花生四烯酸及其代谢产物、血小板活化因子(PAF)、白三烯等炎症介质的产生和释放，损伤气道上皮细胞，促进炎症细胞聚集及分泌多种炎症介质，诱发和加重哮喘的慢性气道炎症[1，4]；ET-1还可促进平滑肌细胞的收缩与增殖、成纤维细胞的分裂与增殖、DNA合成的增加等，参与气道高反应的形成及气道重建[5，6]。ANF具有舒张气管及支气管平滑肌的作用，在哮喘豚鼠BALF及血浆中ANF与ET-1水平呈显著负相关，表明ANF具有抑制ET-1合成及分泌的作用，且这种作用是通过升高细胞内cGMP浓度实现的[3]。
, 百拇医药
Vesely等在研究生理状况下外源性ANF对人体基础ET-1分泌的影响时发现，给人静脉输注ANF(100ng.kg-1.min-1)60分钟时，血浆ET-1水平开始下降，停止输注后90分钟下降至最低值，停止输注后150分钟血浆ET-1水平恢复至正常。血浆cGMP水平在输注ANF后即开始升高，输注结束时达到最高，然后逐渐下降，但仍明显高于正常[1]。本研究给哮喘豚鼠输注不同剂量的rANF60分钟对刺激性ET-1分泌影响的结果表明，停止rANF输注后30分钟时，哮喘豚鼠BALF及血浆中ET-1水平较实验对照组明显降低(P<0.01)，且随着剂量的增大，对ET-1分泌的抑制作用越强，呈剂量依赖关系。停止rANF输注后30分钟时，BALF及血浆中cGMP浓度明显升高，且随着剂量的增大，cGMP浓度相应升高，也呈剂量依赖关系。本研究结果与Vesely等研究结果虽有相似之处，但本研究首次在哮喘豚鼠模型中研究外源性ANF对刺激性ET-1的合成及分泌的抑制作用。因此，本研究结果更有助于阐明ET-1及ANF在哮喘发病机制及转归中的意义。
, http://www.100md.com
本研究结果表明静脉输注rANF后BALF及血浆cGMP浓度明显升高，且具有量效关系，进一步支持ANF抑制ET-1合成及分泌的作用是通过cGMP第二信使实现的。
总之，ANF不仅能直接缓解支气管痉挛，而且能抑制ET-1的合成及释放，从而减少由ET-1引起的炎症介质的释放及减轻气道炎症反应。这对支气管哮喘的转归重要意义。但由于内源性的ANF浓度较低，其舒张气道平滑肌及抑制ET-1合成及分泌的作用较弱。因此，外源性ANF的使用可望成为哮喘病治疗的一种新方法。
参考文献
?[1] Filep JG. Life Science 1993；52：119.
?[2] Perreault T, et al. Am J Respir Crit Care Med 1995；151：226.
, 百拇医药
?[3] 黄茂，等.江苏医药 1998；24(9)：625.
?[4] Rubanyi GM, et al. Pharmacological Reviews 1994；46：325.
?[5] Sun G, et al. Peptides 1997；18：1449.
?[6] Vittori E, et al. Am Rev Respir Dis 1992；146：1320.
?[7] Vesely DL, et al. Metabolism 1996；45：315.
(1998年11月18日收稿), 百拇医药