长期去窦弓神经大鼠胸主动脉收缩和舒张功能的改变
作者：陶霞 缪朝玉 楚正绪 苏定冯
单位：(上海第二军医大学基础部药理学教研室，上海 200433)
关键词：动脉；血管收缩；血管舒张
中国病理生理杂志000807
[摘 要] 目的：观察长期去窦弓神经(SAD)对大鼠胸主动脉收缩和舒张功能的影响。方法：10周龄SD大鼠行SAD术或假手术(Sham)，用离体动脉环实验测定SAD术后4、8、16、32周和相应Sham组大鼠胸主动脉对去甲肾上腺素(NE)和氯化乙酰胆碱(ACh)的收缩和舒张反应。结果：SAD大鼠离体胸主动脉环对NE的收缩反应进行性强于Sham组，对ACh的舒张反应进行性弱于Sham组。结论：大鼠去窦弓神经后单纯血压不稳定可引起类似于实验性高血压动物模型的血管功能的改变。
[中图分类号] R331.3+2 [文献标识码] A
, 百拇医药
[文章编号] 1000-4718(2000)08-0698-04
Changes of the contraction and relaxation of thoracic
aortae in rats with chronic sinoaortic denervation
TAO Xia, MIAO Chao-yu, CHU Zheng-xu, SU Ding-feng
(Department of Pharmacology, Second Military Medical University, Shanghai 200433, China)
[Abstract] AIM: To investigate long-term effects of sinoaortic denervation (SAD) on the contraction and relaxation of thoracic aortae in rats.METHODS:SD rats underwent either SAD or sham operation at the age of 10 weeks. At 4,8, 16, and 32 weeks after operation, the contraction and relaxation of the thoracic aortae were measured by isolated artery technique.RESULTS:The NE-induced contraction and ACh-induced relaxation of aortic rings were progressively increased and depressed respectively after SAD.CONCLUSION:Vascular functional changes induced by purely blood pressure variability is similar to those observed in well-established experimental hypertensive states.
, 百拇医药
[MeSH] Arteries; Vasoconstriction; Vasodilation
动脉压力感受性反射在维持心血管功能正常调节中起重要作用，大鼠去窦弓神经(sinoaortic denervation, SAD)后血压波动性(blood pressure variability, BPV)明显增高，但24 h平均血压并不增加[1]。本实验旨在观察大鼠长期去窦弓神经后胸主动脉收缩和舒张功能的改变。
材 料 和 方 法
一、SAD大鼠的制备[2]和分组
10周龄的SD大鼠(购自上海SIPPR-BK实验动物有限公司)经盐酸氯胺酮注射液50 mg/kg加地西泮注射液5 mg/kg腹腔注射麻醉后，仰卧位，颈部正中切开后分离双侧主动脉神经，切断。再暴露颈动脉窦区域，清除该区的神经支配，并用10%的苯酚溶液涂擦局部，最后缝合切口，对照组在同样条件下施行假手术(sham-operation, Sham)。术后动物随机分为4、8、16、32周4组。
, 百拇医药
二、检验SAD是否完全
动物分别于术后4、8、16和32周用上述方法麻醉，经股动脉行低位腹主动脉、颈外静脉插管，术后第2 d静推新福林(3～5 μg/kg)，观察血压升高时心率的变化，如果血压升高50 mmHg(6.67 kPa)而心率减慢<20次/min，认为SAD完全，进入下一步实验。给Sham对照组大鼠同样剂量的新福林心率减慢60～100次/min。
三、胸主动脉收缩和舒张功能的测定[3]
大鼠用上述方法麻醉，打开胸腔，取位置相对固定的胸主动脉条上段，移入含95% O2、5%CO2饱和的Krebs-Henseleit营养液[组成(mmol/L):KCl 4.7，NaCl 118， CaCl2 2.5， MgSO4 1.2， KH2PO4 1.2， NaHCO3 25.0，葡萄糖5.6]的培养皿内(37℃)，仔细剔除粘附于胸主动脉周围的脂肪组织，截取2～3 mm长的2～3个胸主动脉环，需要去内皮的则用机械法去除内皮。随后用自制金属钩将动脉环悬置于含K-H液、95%O2、5%CO2、37℃的浴槽中，一端连接张力换能器和台式平衡记录仪，调节静息张力2 g，稳定60 min,每隔15 min换液1次。去内皮组用acetylcholine (ACh)10-6 mol/L检验去内皮是否完全。(1)用norepinephrin (NE)制作动脉环收缩反应的量-效曲线。(2)用NE10-5预收缩，用ACh制作动脉环松弛反应的量-效曲线。
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四、数据统计处理
实验数据用均数±标准差(
±s)表示，用非配对资料t检验进行差异显著性分析。
结 果
一、胸主动脉对NE的收缩反应
SAD大鼠胸主动脉对NE的收缩反应在4周时与Sham组相比无明显差异，在8、16和32周时明显增强。比较不同时间血管的NE收缩反应，可知Sham组不同时间血管的收缩反应无明显变化，3条量-效曲线相互重叠，而SAD组不同时间的血管收缩反应却随时间增加而进行性增强(图1)。比较术后32周血管内皮完整时与内皮去除时的NE收缩反应，可见Sham组血管去内皮后NE收缩反应明显增强，其量-效曲线上移，而SAD组血管去除内皮后NE收缩反应与内皮完整时没有明显差别(图2)。
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Fig 1 Responses elicited by norepinephrine in rat thoracic aortic rings with endothelium (±s,n＝6)
*P<0.05, **P<0.01, vs sham; ＃ P<0.05,＃＃P<0.01, vs 4 weeks;
△ P<0.05,△△P<0.01, vs 8 weeks (student's unpaired t test)
图1 不同周龄大鼠胸主动脉环对去甲肾上腺素的反应
Fig 2 Responses elicited by norepinephrine in rat thoracic aortic rings with endothelium or without endothelium at 32 weeks after operation (±s,n＝6)
, 百拇医药
*P<0.05,**P<0.01, vs sham;
＃?P<0.05,＃＃P<0.01, vs without endothelium. (student's unpaired t test)
图2 32周大鼠胸主动脉环对去甲肾上腺素的反应
二、胸主动脉对ACh的舒张反应
SAD组大鼠胸主动脉对ACh的舒张反应在4周时与Sham组无明显差异，在8、16、32周时明显为低。比较不同时间血管的ACh舒张反应，可知Sham组不同时间的血管舒张反应变化不明显，3条量-效曲线相互重叠，而SAD组不同时间的血管舒张反应却随时间增加而进行性降低(图3)。
讨 论
血管的收缩和舒张功能在维持/调节正常血压中具有重要作用。缩血管和舒血管物质间相互作用，通过影响血管壁的张力参与心血管活动的调节。在多种实验性高血压模型，如盐皮质激素性高血压、自发性高血压、肾血管性高血压、Dahl盐敏感性高血压、脱氧皮质酮-盐性高血压及转基因高血压大鼠等其胸主动脉对NE和5-羟色胺等激动剂的血管收缩敏感性增加[4]。目前普遍认为NE引起的血管收缩至少有两种成分，一种是由NE作用于平滑肌上α-受体，激活受体操纵性钙通道使钙内流，同时使钙库的钙释放，提高细胞内钙浓度而使平滑肌收缩[5]；另一种是NE作用于血管内皮细胞上某一受体使之释放内皮源性收缩因子(endothelium-derived contracting factor, EDCF)，使平滑肌收缩[6]。本实验结果显示，SAD大鼠完整内皮的胸主动脉环对NE收缩反应明显增强，且具有剂量依赖性，发生这一现象的机理尚不完全清楚，可能与大鼠长期去窦弓神经后BPV明显增高使血管平滑肌的反应性增敏/血管内皮与平滑肌间的相互作用有关，因为去内皮的SAD大鼠胸主动脉对NE的收缩反应与去内皮的Sham组比较无显著差异。
, 百拇医药
Fig 3 Responses elicited by acetylcholine in rat thoracic aortic rings with endothelium (±s,n＝6)
*P<0.05, * *P<0.01， vs sham; # P<0.05, ##P<0.01， vs 4 weeks (student's unparied t test)
图3 不同周龄大鼠胸主动脉环对氯化乙酰胆碱的反应
以往研究表明，动物及人高血压病存在不同程度的内皮细胞功能障碍，具体表现在ACh等扩血管物质引起的内皮依赖性的血管舒张能力下降[7]。SHR和高血压病人血管内皮细胞产生的内皮舒张因子EDRF/NO减少[8，9]，推测ACh介导的内皮依赖性舒张反应是通过刺激内皮细胞舒张因子NO，激活平滑肌鸟苷酸环化酶，导致cGMP增加而舒张血管[10]。本研究发现，与Sham组相比，SAD后4周ACh对内皮完整的胸主动脉的舒张反应无显著差异，8周后血管的内皮依赖性舒张反应明显低于Sham组。推测主要是由于在SAD早期，内皮细胞的组织未发生明显改变，其功能尚处在代偿阶段，但随着时间的延长，这种代偿调节功能减弱/失调，引起内皮细胞的结构和功能改变，但其确切机理尚需进一步加以研究。
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[参 考 文 献]
[1] Lacolley P, Bezie Y, Girerd X, et al. Aortic distensibility and structural changes in sinoaortic-denervated rats[J]. Hypertension, 1995, 26: 337～340.
[2] 陶霞，缪朝玉，杨有才，等.去窦弓神经大鼠的心肌组织重构[J]. 第二军医大学学报，1998， 19(3)； 219～221.
[3] 姚 伟， 朱铨英，苏定冯.粉防己碱和甲基莲心碱对大鼠离体胸主动脉环收缩的影响[J].中国药理学通报，1991， 7(5)： 357～359.
[4] White RM, Rivera CO, Davison CB. Differential contribution of endothelial function to vascular reactivity in conduit and resistance arteries from deoxycorticosterone-salt hypertensive rats[J]. Hypertension, 1996, 27:1245～1253.
, 百拇医药
[5] Cauvin C, Malik S. Induction of Ca2+ influx and intracellular Ca2+ release in isolated rat aorta and mesenteric resistance vessels by norepinephrine activation of alpha-1 receptors[J]. J Harmacol Exp Ther, 1984, 230: 413～418.
[6] Katusic ZS, Shepherad JT. Endothelium-dervied vasoactive factors[J]. Hypertension, 1991, 18(suppl Ⅲ): 86～92.
[7] Taddis, Virdis A, Matter P, et al. Hypertension causes premature aging of endothelial function in human [J]. Hypertension, 1997, 29: 736～741.
, http://www.100md.com
[8] Deng AY, Rapp JP. Absence of linkage for endothelial nitric oxide synthase locus to blood pressure in Dahl rats[J]. Hypertension, 1997, 29: 49～52.
[9] Jameson M, Dai FX, Luscher T, et al. Endothelium-derived contracting factors in resistance arteries of young spontaneously hypertensive rats before development of overt hypertension[J]. Hypertension, 1993, 21: 280～288.
[10] Arvola P, Ruskoaho H, Wuorela H, et al. Quinapril treatment and arterial smooth muscle responses in spontaneously hypertensive rats[J]. Br J Pharmacol, 1993, 108(4)： 980～990.
[收稿日期] 1999-06-03 [修回日期] 1999-10-07, 百拇医药
单位：(上海第二军医大学基础部药理学教研室，上海 200433)
关键词：动脉；血管收缩；血管舒张
中国病理生理杂志000807
[摘 要] 目的：观察长期去窦弓神经(SAD)对大鼠胸主动脉收缩和舒张功能的影响。方法：10周龄SD大鼠行SAD术或假手术(Sham)，用离体动脉环实验测定SAD术后4、8、16、32周和相应Sham组大鼠胸主动脉对去甲肾上腺素(NE)和氯化乙酰胆碱(ACh)的收缩和舒张反应。结果：SAD大鼠离体胸主动脉环对NE的收缩反应进行性强于Sham组，对ACh的舒张反应进行性弱于Sham组。结论：大鼠去窦弓神经后单纯血压不稳定可引起类似于实验性高血压动物模型的血管功能的改变。
[中图分类号] R331.3+2 [文献标识码] A
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[文章编号] 1000-4718(2000)08-0698-04
Changes of the contraction and relaxation of thoracic
aortae in rats with chronic sinoaortic denervation
TAO Xia, MIAO Chao-yu, CHU Zheng-xu, SU Ding-feng
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[Abstract] AIM: To investigate long-term effects of sinoaortic denervation (SAD) on the contraction and relaxation of thoracic aortae in rats.METHODS:SD rats underwent either SAD or sham operation at the age of 10 weeks. At 4,8, 16, and 32 weeks after operation, the contraction and relaxation of the thoracic aortae were measured by isolated artery technique.RESULTS:The NE-induced contraction and ACh-induced relaxation of aortic rings were progressively increased and depressed respectively after SAD.CONCLUSION:Vascular functional changes induced by purely blood pressure variability is similar to those observed in well-established experimental hypertensive states.
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[MeSH] Arteries; Vasoconstriction; Vasodilation
动脉压力感受性反射在维持心血管功能正常调节中起重要作用，大鼠去窦弓神经(sinoaortic denervation, SAD)后血压波动性(blood pressure variability, BPV)明显增高，但24 h平均血压并不增加[1]。本实验旨在观察大鼠长期去窦弓神经后胸主动脉收缩和舒张功能的改变。
材 料 和 方 法
一、SAD大鼠的制备[2]和分组
10周龄的SD大鼠(购自上海SIPPR-BK实验动物有限公司)经盐酸氯胺酮注射液50 mg/kg加地西泮注射液5 mg/kg腹腔注射麻醉后，仰卧位，颈部正中切开后分离双侧主动脉神经，切断。再暴露颈动脉窦区域，清除该区的神经支配，并用10%的苯酚溶液涂擦局部，最后缝合切口，对照组在同样条件下施行假手术(sham-operation, Sham)。术后动物随机分为4、8、16、32周4组。
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二、检验SAD是否完全
动物分别于术后4、8、16和32周用上述方法麻醉，经股动脉行低位腹主动脉、颈外静脉插管，术后第2 d静推新福林(3～5 μg/kg)，观察血压升高时心率的变化，如果血压升高50 mmHg(6.67 kPa)而心率减慢<20次/min，认为SAD完全，进入下一步实验。给Sham对照组大鼠同样剂量的新福林心率减慢60～100次/min。
三、胸主动脉收缩和舒张功能的测定[3]
大鼠用上述方法麻醉，打开胸腔，取位置相对固定的胸主动脉条上段，移入含95% O2、5%CO2饱和的Krebs-Henseleit营养液[组成(mmol/L):KCl 4.7，NaCl 118， CaCl2 2.5， MgSO4 1.2， KH2PO4 1.2， NaHCO3 25.0，葡萄糖5.6]的培养皿内(37℃)，仔细剔除粘附于胸主动脉周围的脂肪组织，截取2～3 mm长的2～3个胸主动脉环，需要去内皮的则用机械法去除内皮。随后用自制金属钩将动脉环悬置于含K-H液、95%O2、5%CO2、37℃的浴槽中，一端连接张力换能器和台式平衡记录仪，调节静息张力2 g，稳定60 min,每隔15 min换液1次。去内皮组用acetylcholine (ACh)10-6 mol/L检验去内皮是否完全。(1)用norepinephrin (NE)制作动脉环收缩反应的量-效曲线。(2)用NE10-5预收缩，用ACh制作动脉环松弛反应的量-效曲线。
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四、数据统计处理
实验数据用均数±标准差(
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一、胸主动脉对NE的收缩反应
SAD大鼠胸主动脉对NE的收缩反应在4周时与Sham组相比无明显差异，在8、16和32周时明显增强。比较不同时间血管的NE收缩反应，可知Sham组不同时间血管的收缩反应无明显变化，3条量-效曲线相互重叠，而SAD组不同时间的血管收缩反应却随时间增加而进行性增强(图1)。比较术后32周血管内皮完整时与内皮去除时的NE收缩反应，可见Sham组血管去内皮后NE收缩反应明显增强，其量-效曲线上移，而SAD组血管去除内皮后NE收缩反应与内皮完整时没有明显差别(图2)。
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Fig 1 Responses elicited by norepinephrine in rat thoracic aortic rings with endothelium (
±s,n＝6)*P<0.05, **P<0.01, vs sham; ＃ P<0.05,＃＃P<0.01, vs 4 weeks;
△ P<0.05,△△P<0.01, vs 8 weeks (student's unpaired t test)
图1 不同周龄大鼠胸主动脉环对去甲肾上腺素的反应
Fig 2 Responses elicited by norepinephrine in rat thoracic aortic rings with endothelium or without endothelium at 32 weeks after operation (
±s,n＝6), 百拇医药
*P<0.05,**P<0.01, vs sham;
＃?P<0.05,＃＃P<0.01, vs without endothelium. (student's unpaired t test)
图2 32周大鼠胸主动脉环对去甲肾上腺素的反应
二、胸主动脉对ACh的舒张反应
SAD组大鼠胸主动脉对ACh的舒张反应在4周时与Sham组无明显差异，在8、16、32周时明显为低。比较不同时间血管的ACh舒张反应，可知Sham组不同时间的血管舒张反应变化不明显，3条量-效曲线相互重叠，而SAD组不同时间的血管舒张反应却随时间增加而进行性降低(图3)。
讨 论
血管的收缩和舒张功能在维持/调节正常血压中具有重要作用。缩血管和舒血管物质间相互作用，通过影响血管壁的张力参与心血管活动的调节。在多种实验性高血压模型，如盐皮质激素性高血压、自发性高血压、肾血管性高血压、Dahl盐敏感性高血压、脱氧皮质酮-盐性高血压及转基因高血压大鼠等其胸主动脉对NE和5-羟色胺等激动剂的血管收缩敏感性增加[4]。目前普遍认为NE引起的血管收缩至少有两种成分，一种是由NE作用于平滑肌上α-受体，激活受体操纵性钙通道使钙内流，同时使钙库的钙释放，提高细胞内钙浓度而使平滑肌收缩[5]；另一种是NE作用于血管内皮细胞上某一受体使之释放内皮源性收缩因子(endothelium-derived contracting factor, EDCF)，使平滑肌收缩[6]。本实验结果显示，SAD大鼠完整内皮的胸主动脉环对NE收缩反应明显增强，且具有剂量依赖性，发生这一现象的机理尚不完全清楚，可能与大鼠长期去窦弓神经后BPV明显增高使血管平滑肌的反应性增敏/血管内皮与平滑肌间的相互作用有关，因为去内皮的SAD大鼠胸主动脉对NE的收缩反应与去内皮的Sham组比较无显著差异。
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Fig 3 Responses elicited by acetylcholine in rat thoracic aortic rings with endothelium (
±s,n＝6)*P<0.05, * *P<0.01， vs sham; # P<0.05, ##P<0.01， vs 4 weeks (student's unparied t test)
图3 不同周龄大鼠胸主动脉环对氯化乙酰胆碱的反应
以往研究表明，动物及人高血压病存在不同程度的内皮细胞功能障碍，具体表现在ACh等扩血管物质引起的内皮依赖性的血管舒张能力下降[7]。SHR和高血压病人血管内皮细胞产生的内皮舒张因子EDRF/NO减少[8，9]，推测ACh介导的内皮依赖性舒张反应是通过刺激内皮细胞舒张因子NO，激活平滑肌鸟苷酸环化酶，导致cGMP增加而舒张血管[10]。本研究发现，与Sham组相比，SAD后4周ACh对内皮完整的胸主动脉的舒张反应无显著差异，8周后血管的内皮依赖性舒张反应明显低于Sham组。推测主要是由于在SAD早期，内皮细胞的组织未发生明显改变，其功能尚处在代偿阶段，但随着时间的延长，这种代偿调节功能减弱/失调，引起内皮细胞的结构和功能改变，但其确切机理尚需进一步加以研究。
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[参 考 文 献]
[1] Lacolley P, Bezie Y, Girerd X, et al. Aortic distensibility and structural changes in sinoaortic-denervated rats[J]. Hypertension, 1995, 26: 337～340.
[2] 陶霞，缪朝玉，杨有才，等.去窦弓神经大鼠的心肌组织重构[J]. 第二军医大学学报，1998， 19(3)； 219～221.
[3] 姚 伟， 朱铨英，苏定冯.粉防己碱和甲基莲心碱对大鼠离体胸主动脉环收缩的影响[J].中国药理学通报，1991， 7(5)： 357～359.
[4] White RM, Rivera CO, Davison CB. Differential contribution of endothelial function to vascular reactivity in conduit and resistance arteries from deoxycorticosterone-salt hypertensive rats[J]. Hypertension, 1996, 27:1245～1253.
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[5] Cauvin C, Malik S. Induction of Ca2+ influx and intracellular Ca2+ release in isolated rat aorta and mesenteric resistance vessels by norepinephrine activation of alpha-1 receptors[J]. J Harmacol Exp Ther, 1984, 230: 413～418.
[6] Katusic ZS, Shepherad JT. Endothelium-dervied vasoactive factors[J]. Hypertension, 1991, 18(suppl Ⅲ): 86～92.
[7] Taddis, Virdis A, Matter P, et al. Hypertension causes premature aging of endothelial function in human [J]. Hypertension, 1997, 29: 736～741.
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[8] Deng AY, Rapp JP. Absence of linkage for endothelial nitric oxide synthase locus to blood pressure in Dahl rats[J]. Hypertension, 1997, 29: 49～52.
[9] Jameson M, Dai FX, Luscher T, et al. Endothelium-derived contracting factors in resistance arteries of young spontaneously hypertensive rats before development of overt hypertension[J]. Hypertension, 1993, 21: 280～288.
[10] Arvola P, Ruskoaho H, Wuorela H, et al. Quinapril treatment and arterial smooth muscle responses in spontaneously hypertensive rats[J]. Br J Pharmacol, 1993, 108(4)： 980～990.
[收稿日期] 1999-06-03 [修回日期] 1999-10-07, 百拇医药