高脂饮食对大鼠动脉血管张力的影响
作者：蔡波 郑惠珍
单位：蔡波(广东医学院生理学教研室，湛江 524023)；郑惠珍(广东医学院生理学教研室，湛江 524023)
关键词：高脂血症；血管张力；一氧化氮合酶；大鼠
广东医学院学报000305 摘要 目的：观察高脂饮食大鼠动脉血管张力的改变及内源性NO、PGI2的作用。方法：SD大鼠16只分为高脂饮食组和对照组，喂养5周后测定血清血脂浓度和胸主动脉环对去甲肾上腺素(NE，10-8～10-4mmol/L)、乙酰胆碱(ACh，10-8～10-4mmol/L)的反应。结果：与对照组比较，高脂饮食组TC、LDL明显升高(P<0.01和P<0.05)；胸主动脉环对NE或ACh的反应明显减弱(P<0.05或P<0.01)；经吲哚美辛(indomethacin，Indo)处理后，NE的缩血管反应恢复，ACh的舒血管反应无明显改变；Indo与L-NNA同时处理，则NE的缩血管反应进一步增强，ACh的舒血管反应明显减弱。结论：高脂饮食大鼠动脉血管平滑肌的收缩能力和舒张能力均下降。NO生成减少可加重血管舒张能力的下降，PGI2生成减少则无此作用。
, 百拇医药
【中图分类号】R322.121 【文献标识码】A
文章编号：1005-4057(2000)03-0239-02
Effects of high fat diet on arterial tension in rats
Cai Bo Zheng Hui Zhen
(Department of Physiology，Guangdog Medical College，Zhanjiang 524023)
Abstract Objective：To observe the changes of arterial tension and the role of endogenous nitric oxide (NO) and prostacyclin(PGI2)in high fat diet rats.Methods：SD rats were divided into high fat diet group and normal control group.After feeding 5 weeks，blood samples were collected from all of the rats for detecting serum lipoprotein，and aortas were harvested for measurement of the responses to norepinephine (NE) and acetylcholine (ACh).Result：Compared with the control group，the level of serum total cholestrol(TC)，low density lipoprotein (LDL) was markedly increased in high fat diet group (P<0.01，P<0.05，respectively).The response of NE-induced vasoconstriction was significantly decreased，(P<0.01 or P<0.05)，and of ACh-induced relaxation was decreased too，but P>0.05.After incubated with indomethacin，the response of NE-induced vasoconstriction in the aorta was enhanced，(P<0.01 or P<0.05)，of ACh-induced relaxation was not obviously changed.When treated with Nω-nitro-L-arginine (L-NNA) simultaneously，further-enhanced NE-induced contraction and partially inhibited ACh-induced relaxation were observed.Conclusion：Both the ability of vasoconstriction and that of vasodilatation were reduced in high fat diet rats.The inhibition of NO production can aggravate the decrease of vasodilatation，and the inhibition of PGI2 production did not cause this response.
, 百拇医药
Key words：hyperlipoidemia；vascular tension；nitric oxide syathase；rat
高脂血症是动脉粥样硬化(atherosclerosis，AS)的危险因素，而高脂饮食是高脂血症的主要诱发因素。由高脂血症引发的AS起始于血管内皮细胞的损伤以及血管舒张功能的异常，此反应与内皮释放血管舒张因子(EDRF/NO)障碍有关[1]。本文是观察高脂饮食大鼠胸主动脉环对缩血管、舒血管物质的反应性以及EDRF/NO的作用。
1 材料与方法
1.1 动物模型制备
纯种雌性Sprague-Dawley(SD)大鼠(由广东医学院实验动物中心提供)16只，体重320～350g，28～32周龄，随机均分为两组：(1)对照组，按普通饲料喂养；(2)高脂饮食组，按饲料中含2%胆固醇、0.3%去氧胆酸钠、7.5%猪油、0.2%丙基硫氧嘧啶、5%蛋黄粉、85%基础饲料[2]喂养，进食量控制在每100g体重每日15g，分早、中、晚三餐定时定量分别给予。
, 百拇医药
1.2 取材
大鼠喂养5周后，改用普通饲料喂养1周，实验前禁食12h，断头处死，收集血液3mL用终点法测定血清总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白(LDL)、高密度脂蛋白(HDL)和极低密度脂蛋白(VLDL)浓度(贝克曼SYNCHRON-CX 5 delta，全自动生化分析仪)。迅速开胸摘取胸主动脉，在预冷的KH液中仔细剔除血管周围脂肪和结缔组织，剪下2～3mm长的血管环，置KH液中平衡，用于肌张力测定。
1.3 胸主动脉血管环肌张力测定
高脂饮食组大鼠胸主动脉分3个亚组：(1)上段为单纯高脂组(HF组)：动脉环置KH液中孵育60min；(2)中段为高脂+吲哚美辛(indomethacin，Indo)组(HF+I组)，KH液中加入前列环素合成酶抑制Indo 10-5mmol/L，孵育60min；(3)下段为高脂+Indo+L-NNA组(HF+I+L组)，KH液中加入Indo 10-5mmol/L，NO合酶抑制剂Nω-nitro-L-arginine(L-NNA)2mmol/L，孵育 60 min；对照组(C组)处理方法同单纯高脂组。所有动脉环，用金属钩置于器官浴槽中，槽内KH液(含mmol/L：NaCl 118.0，KCl 4.74，MgSO4 1.2，D-glucose 10，CaCl2 1.5，NaHCO3 25，KH2PO4 112)，通以O2-CO2混合气(体积分数分别为0.95和0.05)，温度维持在37℃，通过换能器与四导生理记录仪(日本光电工业公司)连接，记录血管张力。调节静息张力1.6g，平衡60min，期间每隔 15 min换孵育液1次。平衡结束后，以累加给药方式给予不同浓度的去甲肾上腺素(norepinephrine，NE，10-8～10-4mmol/L)，乙酰胆碱(acetycholine，ACh，10-8～10-4 mmol/L)，记录每一浓度动脉环最大收缩(或舒张)张力。每条动脉环只做缩血管和舒血管两条剂量反应曲线。
, 百拇医药
1.4 材料
胆固醇、去氧胆酸钠，L-NNA购自Sigma公司，其余试剂为分析纯。
1.5 统计学处理
实验结果以
±s表示，t检验或方差分析作统计学处理。
2 结果
2.1 各组大鼠血脂浓度
大鼠经不同饲料喂养5周后，高脂饮食组血清TC、LDL明显高于对照组，P<0.01，TG、HDL、VLDL组间比较差异无显著性(表1)。
表1 实验大鼠血脂浓度 (±s，c/mmol.L-1) 组别
, 百拇医药
TC
LDL
TG
HDL
VLDL
对照组
(n＝8)
0.79±0.08
0.23±0.1
0.78±0.58
0.54±0.12
0.16±0.04
高脂饮食组
, 百拇医药
(n＝8)
1.65±0.18*
0.66±0.18*
0.68±0.12
0.80±0.14
0.14±0.02
与对照组比较，*P<0.01，余P>0.05。
2.2 对NE的缩血管反应
与对照组比较，单纯高脂组对NE的缩血管反应明显减弱，各浓度点最大收缩张力均低于对照组，P<0.05或0.01，剂量反应曲线右下移。经Indo处理后，缩血管反应有所增强，基本恢复至对照组水平，Indo与L-NNA同时处理，缩血管反应进一步增强，各浓度点最大收缩张力均明显高于单纯高脂组，P<0.01或0.05，剂量反应曲线左上移位(图1)。
, 百拇医药
图1 大鼠胸主动脉对去甲肾上腺素的缩血管反应
2.3 对ACh的舒血管反应
高脂饮食组对ACh的舒血管反应较对照组减弱。经Indo处理后，无明显改变。Indo与L-NNA联合处理，则可明显阻断ACh的舒血管反应，剂量反应曲线右上移位，与单纯高脂组比较，在10-5、10-4mmol/L两个浓度点，P<0.01(图2)。
3 讨论
长期高脂膳食可导致血脂浓度异常升高。本实验中，大鼠经5周高脂膳食后，已出现血清TC、LDL显著升高，与文献报道一致[2]。高脂血症是AS的危险因素，而LDL又是所有脂蛋白中首要的致AS性脂蛋白，与AS有显著的正相关，并已为流行病学，临床及实验研究所证实[3]。
, 百拇医药
图2 大鼠胸主动脉对乙酰胆碱的舒血管反应
血管内皮通过释放血管活性物质，如PGI2、NO、内皮素(endothelin，ET)等，在血管张力的局部调节中起重要作用[4]。血浆高浓度的TC、LDL对内皮细胞有毒性作用[5]，使动脉内皮细胞受损，NO生成减少，生物学效能降低，一方面促进AS斑块的形成和发展，另一方面导致血管张力调节紊乱。本实验观察到，高脂饮食组大鼠胸主动脉对NE的缩血管反应和对ACh的舒血管反应均减弱，以Indo处理，抑制前列环素合成酶的活性，减少内皮PGI2的生成，则NE的缩血管反应性增强，但不影响ACh的舒血管反应。当胸主动脉以Indo，L-NNA(一种NO合酶抑制剂)联合处理，同时抑制PGI2和NO的生成，则NE的缩血管反应和ACh的舒血管反应均明显增强。这些结果表明，高脂饮食组大鼠动脉血管平滑肌的收缩和舒张能力均降低。动脉内皮仍能生成PGI2、NO，在血管运动张力的调节中，PGI2主要参与动脉对缩血管物质的反应，NO则对缩血管物质和舒血管物质的反应均有调节作用。NO生成减少可加重血管舒张能力的降低，PGI2生成减少则无此作用。至于高脂饮食动物血管平滑肌收缩与舒张能力均降低的详细机制仍有待进一步研究。 基金项目：广东医学院科研经费资助(编号：9708)
, 百拇医药
作者简介：蔡波，女，1968年8月出生，医学学士，助教
参考文献
[1]Brandes RP，Behra A，Lebherz C，et al.NG-nitro-L-arginine and indomethacin-resistant endothelium-dependent relaxation in the rabbit renal-artery：effect of hypercholesterolemia.Atherosclerosis，1997，135(1)：49～55
[2]苗明三主编.实验动物和动物实验技术.北京：中国中医药出版社，1996.200
[3]王士雯，钱方毅主编.老年心脏病学.第2版.北京：人民卫生出版，1998.278、652
, 百拇医药
[4]Britten MB，Zeiher AM，Schachinger V.Clinical importance of coronary endothelial vasodilator dysfunction and therapeutic options.J Intern Med，1999，245(4)：315～327
[5]Vogel RA.Cholesterol lowering and endothelial function.Am J Med，1999，107(5)：479～487
[6]Drexler HI，Hornig B.Endothelial dysfunction in human disease.J Mol Cell Cardiol，1999，31(1)：51～60
收稿日期：2000-02-21
修订日期：2000-05-18, http://www.100md.com
单位：蔡波(广东医学院生理学教研室，湛江 524023)；郑惠珍(广东医学院生理学教研室，湛江 524023)
关键词：高脂血症；血管张力；一氧化氮合酶；大鼠
广东医学院学报000305 摘要 目的：观察高脂饮食大鼠动脉血管张力的改变及内源性NO、PGI2的作用。方法：SD大鼠16只分为高脂饮食组和对照组，喂养5周后测定血清血脂浓度和胸主动脉环对去甲肾上腺素(NE，10-8～10-4mmol/L)、乙酰胆碱(ACh，10-8～10-4mmol/L)的反应。结果：与对照组比较，高脂饮食组TC、LDL明显升高(P<0.01和P<0.05)；胸主动脉环对NE或ACh的反应明显减弱(P<0.05或P<0.01)；经吲哚美辛(indomethacin，Indo)处理后，NE的缩血管反应恢复，ACh的舒血管反应无明显改变；Indo与L-NNA同时处理，则NE的缩血管反应进一步增强，ACh的舒血管反应明显减弱。结论：高脂饮食大鼠动脉血管平滑肌的收缩能力和舒张能力均下降。NO生成减少可加重血管舒张能力的下降，PGI2生成减少则无此作用。
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【中图分类号】R322.121 【文献标识码】A
文章编号：1005-4057(2000)03-0239-02
Effects of high fat diet on arterial tension in rats
Cai Bo Zheng Hui Zhen
(Department of Physiology，Guangdog Medical College，Zhanjiang 524023)
Abstract Objective：To observe the changes of arterial tension and the role of endogenous nitric oxide (NO) and prostacyclin(PGI2)in high fat diet rats.Methods：SD rats were divided into high fat diet group and normal control group.After feeding 5 weeks，blood samples were collected from all of the rats for detecting serum lipoprotein，and aortas were harvested for measurement of the responses to norepinephine (NE) and acetylcholine (ACh).Result：Compared with the control group，the level of serum total cholestrol(TC)，low density lipoprotein (LDL) was markedly increased in high fat diet group (P<0.01，P<0.05，respectively).The response of NE-induced vasoconstriction was significantly decreased，(P<0.01 or P<0.05)，and of ACh-induced relaxation was decreased too，but P>0.05.After incubated with indomethacin，the response of NE-induced vasoconstriction in the aorta was enhanced，(P<0.01 or P<0.05)，of ACh-induced relaxation was not obviously changed.When treated with Nω-nitro-L-arginine (L-NNA) simultaneously，further-enhanced NE-induced contraction and partially inhibited ACh-induced relaxation were observed.Conclusion：Both the ability of vasoconstriction and that of vasodilatation were reduced in high fat diet rats.The inhibition of NO production can aggravate the decrease of vasodilatation，and the inhibition of PGI2 production did not cause this response.
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Key words：hyperlipoidemia；vascular tension；nitric oxide syathase；rat
高脂血症是动脉粥样硬化(atherosclerosis，AS)的危险因素，而高脂饮食是高脂血症的主要诱发因素。由高脂血症引发的AS起始于血管内皮细胞的损伤以及血管舒张功能的异常，此反应与内皮释放血管舒张因子(EDRF/NO)障碍有关[1]。本文是观察高脂饮食大鼠胸主动脉环对缩血管、舒血管物质的反应性以及EDRF/NO的作用。
1 材料与方法
1.1 动物模型制备
纯种雌性Sprague-Dawley(SD)大鼠(由广东医学院实验动物中心提供)16只，体重320～350g，28～32周龄，随机均分为两组：(1)对照组，按普通饲料喂养；(2)高脂饮食组，按饲料中含2%胆固醇、0.3%去氧胆酸钠、7.5%猪油、0.2%丙基硫氧嘧啶、5%蛋黄粉、85%基础饲料[2]喂养，进食量控制在每100g体重每日15g，分早、中、晚三餐定时定量分别给予。
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1.2 取材
大鼠喂养5周后，改用普通饲料喂养1周，实验前禁食12h，断头处死，收集血液3mL用终点法测定血清总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白(LDL)、高密度脂蛋白(HDL)和极低密度脂蛋白(VLDL)浓度(贝克曼SYNCHRON-CX 5 delta，全自动生化分析仪)。迅速开胸摘取胸主动脉，在预冷的KH液中仔细剔除血管周围脂肪和结缔组织，剪下2～3mm长的血管环，置KH液中平衡，用于肌张力测定。
1.3 胸主动脉血管环肌张力测定
高脂饮食组大鼠胸主动脉分3个亚组：(1)上段为单纯高脂组(HF组)：动脉环置KH液中孵育60min；(2)中段为高脂+吲哚美辛(indomethacin，Indo)组(HF+I组)，KH液中加入前列环素合成酶抑制Indo 10-5mmol/L，孵育60min；(3)下段为高脂+Indo+L-NNA组(HF+I+L组)，KH液中加入Indo 10-5mmol/L，NO合酶抑制剂Nω-nitro-L-arginine(L-NNA)2mmol/L，孵育 60 min；对照组(C组)处理方法同单纯高脂组。所有动脉环，用金属钩置于器官浴槽中，槽内KH液(含mmol/L：NaCl 118.0，KCl 4.74，MgSO4 1.2，D-glucose 10，CaCl2 1.5，NaHCO3 25，KH2PO4 112)，通以O2-CO2混合气(体积分数分别为0.95和0.05)，温度维持在37℃，通过换能器与四导生理记录仪(日本光电工业公司)连接，记录血管张力。调节静息张力1.6g，平衡60min，期间每隔 15 min换孵育液1次。平衡结束后，以累加给药方式给予不同浓度的去甲肾上腺素(norepinephrine，NE，10-8～10-4mmol/L)，乙酰胆碱(acetycholine，ACh，10-8～10-4 mmol/L)，记录每一浓度动脉环最大收缩(或舒张)张力。每条动脉环只做缩血管和舒血管两条剂量反应曲线。
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1.4 材料
胆固醇、去氧胆酸钠，L-NNA购自Sigma公司，其余试剂为分析纯。
1.5 统计学处理
实验结果以
±s表示，t检验或方差分析作统计学处理。2 结果
2.1 各组大鼠血脂浓度
大鼠经不同饲料喂养5周后，高脂饮食组血清TC、LDL明显高于对照组，P<0.01，TG、HDL、VLDL组间比较差异无显著性(表1)。
表1 实验大鼠血脂浓度 (
±s，c/mmol.L-1) 组别, 百拇医药
TC
LDL
TG
HDL
VLDL
对照组
(n＝8)
0.79±0.08
0.23±0.1
0.78±0.58
0.54±0.12
0.16±0.04
高脂饮食组
, 百拇医药
(n＝8)
1.65±0.18*
0.66±0.18*
0.68±0.12
0.80±0.14
0.14±0.02
与对照组比较，*P<0.01，余P>0.05。
2.2 对NE的缩血管反应
与对照组比较，单纯高脂组对NE的缩血管反应明显减弱，各浓度点最大收缩张力均低于对照组，P<0.05或0.01，剂量反应曲线右下移。经Indo处理后，缩血管反应有所增强，基本恢复至对照组水平，Indo与L-NNA同时处理，缩血管反应进一步增强，各浓度点最大收缩张力均明显高于单纯高脂组，P<0.01或0.05，剂量反应曲线左上移位(图1)。
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图1 大鼠胸主动脉对去甲肾上腺素的缩血管反应
2.3 对ACh的舒血管反应
高脂饮食组对ACh的舒血管反应较对照组减弱。经Indo处理后，无明显改变。Indo与L-NNA联合处理，则可明显阻断ACh的舒血管反应，剂量反应曲线右上移位，与单纯高脂组比较，在10-5、10-4mmol/L两个浓度点，P<0.01(图2)。
3 讨论
长期高脂膳食可导致血脂浓度异常升高。本实验中，大鼠经5周高脂膳食后，已出现血清TC、LDL显著升高，与文献报道一致[2]。高脂血症是AS的危险因素，而LDL又是所有脂蛋白中首要的致AS性脂蛋白，与AS有显著的正相关，并已为流行病学，临床及实验研究所证实[3]。
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图2 大鼠胸主动脉对乙酰胆碱的舒血管反应
血管内皮通过释放血管活性物质，如PGI2、NO、内皮素(endothelin，ET)等，在血管张力的局部调节中起重要作用[4]。血浆高浓度的TC、LDL对内皮细胞有毒性作用[5]，使动脉内皮细胞受损，NO生成减少，生物学效能降低，一方面促进AS斑块的形成和发展，另一方面导致血管张力调节紊乱。本实验观察到，高脂饮食组大鼠胸主动脉对NE的缩血管反应和对ACh的舒血管反应均减弱，以Indo处理，抑制前列环素合成酶的活性，减少内皮PGI2的生成，则NE的缩血管反应性增强，但不影响ACh的舒血管反应。当胸主动脉以Indo，L-NNA(一种NO合酶抑制剂)联合处理，同时抑制PGI2和NO的生成，则NE的缩血管反应和ACh的舒血管反应均明显增强。这些结果表明，高脂饮食组大鼠动脉血管平滑肌的收缩和舒张能力均降低。动脉内皮仍能生成PGI2、NO，在血管运动张力的调节中，PGI2主要参与动脉对缩血管物质的反应，NO则对缩血管物质和舒血管物质的反应均有调节作用。NO生成减少可加重血管舒张能力的降低，PGI2生成减少则无此作用。至于高脂饮食动物血管平滑肌收缩与舒张能力均降低的详细机制仍有待进一步研究。 基金项目：广东医学院科研经费资助(编号：9708)
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作者简介：蔡波，女，1968年8月出生，医学学士，助教
参考文献
[1]Brandes RP，Behra A，Lebherz C，et al.NG-nitro-L-arginine and indomethacin-resistant endothelium-dependent relaxation in the rabbit renal-artery：effect of hypercholesterolemia.Atherosclerosis，1997，135(1)：49～55
[2]苗明三主编.实验动物和动物实验技术.北京：中国中医药出版社，1996.200
[3]王士雯，钱方毅主编.老年心脏病学.第2版.北京：人民卫生出版，1998.278、652
, 百拇医药
[4]Britten MB，Zeiher AM，Schachinger V.Clinical importance of coronary endothelial vasodilator dysfunction and therapeutic options.J Intern Med，1999，245(4)：315～327
[5]Vogel RA.Cholesterol lowering and endothelial function.Am J Med，1999，107(5)：479～487
[6]Drexler HI，Hornig B.Endothelial dysfunction in human disease.J Mol Cell Cardiol，1999，31(1)：51～60
收稿日期：2000-02-21
修订日期：2000-05-18, http://www.100md.com