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编号:10282888
不同年龄大鼠主动脉功能性α1-肾上腺素受体亚型的比较*
http://www.100md.com 《首都医科大学学报》 1999年第6期
     作者:卫宏 吕志珍 张幼怡 韩启德

    单位:北京医科大学第三医院血管医学研究所,北京 100083

    关键词:受体;亚型☆;受体;肾上腺素能α1;分析;主动脉;年龄因素

    北京医科大学学报990607 摘 要 目的:比较5~7天龄,5~6月龄以及18月龄大鼠胸主动脉血管功能性α1-肾上腺素受体(α1-adrenoceptor, α1-AR)及其亚型分布。方法:采用离体血管收缩功能实验,利用不同的α1-AR亚型选择性拮抗剂,分别测定5~7天龄,5~6月龄以及18月龄大鼠胸主动脉血管功能性α1-AR及其亚型。结果:由去甲肾上腺素(NE)引起的主动脉最大收缩反应在5~7天龄乳鼠显著低于5~6月龄及18月龄大鼠。WB4101(α1A-AR和α1D-AR选择性拮抗剂)对NE介导的血管收缩效应的pA2值在5~7天龄,5~6月龄及18月龄大鼠间差异无显著性,BMY7378(α1D-AR选择性拮抗剂)和Sertindol(α1A-AR选择性拮抗剂)在5~7天龄与5~6月龄大鼠的pA2值间差异也无显著性,但在18月龄大鼠主动脉BMY7378的pA2值显著减小;而Sertindole的pA2值则明显增大。氯乙基可乐定(CEC, 为α1B-AR和α1D-AR不可逆阻断剂)对NE引起的胸主动脉收缩的抑制作用在18月龄大鼠明显小于5~6月龄大鼠。结论:在大鼠的生长过程中,从幼年到成年胸主动脉上的功能性α1-AR无明显变化,主要为α1D亚型;而到老年时,主动脉功能性α1-AR 中α1A亚型的比例显著增加。
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    中国图书资料分类法分类号 R322.12-332

    Comparison of functional α1-adrenoceptor subtypes in aortae of rats with different ages

    WEI Hong, LU Zhi-Zhen, ZHANG You-Yi, HAN Qi-De

    (Institute of Vascular Medicine, the Third Hospital, Beijing Medical Unversity, Beijing 100083)

    MeSH Receptor subtype Receptors, adrenergic alpha 1/anal Aorta Age factors
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    ABSTRACT Objective: To compare functional α1-adrenoceptor and its subtypes in isolated aortae among 5-7 day-, 5-6 month- and 18 month-old rats. Methods: Vasoconstrictor response was measured. Results: The NE-induced maximal contraction was significantly lower in 5-7 day-old rats than that in the 5-6 month- and 18 month-old rats. The pA2 value for WB4101 (an α1A- and α1D-selective antagonist) was not changed among 5-7 day-, 5-6 month- and 18 month-old rats. The pA2 value for BMY7378 (α1D-selective antagonist) and Sertindole (α1A-selective antagonist) had no difference between 5-7 day- and 5-6 month-old rats. The pA2 value for BMY7317 was decreased, and that for Sertindole was increased in the 18 month-old rats. The inhibitory effect of chlorethyclonidine (an irreversible antagonist for α1B- and α1D-AR subtypes) on NE-induced contraction in 18 month-old rats was weaker than that in 5-6 month-old rats. Conclusion: During the development, α1D subtype of α1-adrenoceptor was mainly seen in both infancy and adult rat aortae. In aged rat aortae, the ratio of α1A-AR subtype of functional α1-adrenoceptor was markedly increased.
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    (J Beijing Med Univ, 1999,31:506-508)

    α1-肾上腺素受体(α1-adrenoceptor, α1-AR)分为3种亚型:α1A, α1B, α1D[1]。 我室及Testa, Kenny, Sanssy等[2~5]曾先后报道了介导大鼠主动脉收缩效应的主要是α1D亚型,我们还曾报道了3月龄的青年大鼠和12月龄的中年大鼠介导主动脉收缩效应的肾上腺素受体亚型由功能性α1D亚型逐渐转变为以α1A亚型为主[6]。为了进一步了解α1-肾上腺素受体随年龄改变的动态变化过程,特别是从乳鼠到老年大鼠主动脉上α1-AR 亚型的分布变化情况,我们在离体血管收缩功能实验中,观察α1-AR 3种亚型选择性拮抗剂对去甲肾上腺素(norepoinephrine, NE)收缩效应的影响,从而判断大鼠主动脉中α1-AR所属亚型随年龄增长的变化。
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    1 材料与方法

    1.1 动物与药品

    乳鼠为出生5~7天龄Wistar大鼠。成年为5~6月龄、老年为18月龄Wistar大鼠,均为雄性,体重分别为(401±51)g (n=12)与(556±67)g (n=12)均购自北京医科大学实验动物中心。

    药品:NE、育亨宾、普萘洛尔、去甲丙咪嗪和间苯肾上腺素均购自美国Sigma公司;氯乙基可乐定(Chlorethyclonidine, CEC), WB4101, BMY7378, 购自美国Research Biochemical公司;Sertindol由丹麦Lundbeck公司馈赠。

    1.2 离体血管收缩功能实验

    行颈椎脱位法处死大鼠,取胸主动脉,制备3 mm等长的血管环标本,在通以95%(体积分数)O2+5%(体积分数)CO2气体的37℃ Kreb's液中进行离体灌流。灌流液中含育亨宾 0.1μmol.L-1,以阻断α2-AR;心得安1μmol.L-1,以阻断β-AR;去甲丙咪嗪0.1μmol.L-1和间苯肾上腺素1μmol.L-1,以阻断神经末梢与其它组织对NE的再摄取。在此条件下制备NE的累积浓度-收缩效应曲线(CRC),得出半数有效浓度(EC50)值,以-lg值pD2表示。主动脉标本的基础收缩为10 mN。为排除血管环重量差异大的因素,本实验血管收缩以每毫克标本质量引起的收缩进行校正。
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    1.3 拮抗剂不同浓度预温育对NE介导血管收缩效应的影响

    先制备NE的累积浓度-收缩效应曲线(CRC),洗出药物后,再分别采用3种不同浓度的WB4101, BMY7378, Sertindole预温育30min,分别制备上述拮抗剂存在下NE的CRC,用Schild方法求出WB4101, BMY7378, Sertindole拮抗NE介导血管收缩的pA2值。

    1.4 CEC对NE介导血管收缩的影响

    制备NE的CRC,洗出药物后,标本用50μmol.L-1CEC温育40min, 再洗出药物40min, 重复NE的CRC。

    1.5 统计学处理

    所有数据均以(±s)表示,组间比较用方差分析,如差别有显著性,再用Student-Newman-Keuls法用作组间比较,以P<0.05表示差异有显著性。
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    2 结果

    2.1 不同年龄Wistar大鼠离体主动脉对NE收缩反应的差异

    NE对5~7天龄, 5~6月龄及18月龄大鼠离体主动脉都引起浓度依赖性收缩,所产生的最大收缩效应(Emax)在5~6月龄和18月龄大鼠间无显著性差异,而乳鼠则显著小于前两者。浓度效应曲线的pD2值在3组间差异无显著性(表1)。

    表1 不同年龄大鼠离体主动脉对NE介导的收缩反应(±s)

    Table 1 NE-induced contraction in isolated aortae

    of different age rats(±s)
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    n

    pD2

    F(Maximal

    contraction)/mN

    Neonatal(5-7 d)

    10

    7.4±0.1

    152±11*

    5-6 months

    11

    7.7±0.4

    6.6±1.8
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    18 months

    15

    7.1±0.3

    4.5±0.9

    *P<0.05, compared with 5-6 month and 18 month rats.

    2.2 α1-AR亚型选择性拮抗剂对NE的血管收缩效应的影响

    WB4101, BMY7378, Sertindole均呈浓度依赖性竞争抑制NE对血管的收缩作用。在乳鼠和5~6月龄鼠3种药物拮抗NE介导血管收缩的pA2值无显著差异,18月龄大鼠主动脉与前两组比较WB4101的pA2值差异无显著性,而BMY7378的pA2值明显减小,Sertindole的pA2值显著增大(P<0.05, 表2)。
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    表2 α1-肾上腺素受体亚型选择性拮抗剂对不同年龄大鼠离体主动脉NE介导收缩反应的影响(±s)

    Table 2 Effect of α1-AR subtype selective antagonists on NE-induced contraction in isolated aortae of different age rats(±s)

    WB4101

    BMY7378

    Sertindol

    n
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    pA2

    slope

    n

    pA2

    slope

    n

    pA2

    slope

    Neonatal

    4

    10.0±0.3

    1.07±0.17
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    4

    9.1±0.1

    1.01±0.10

    5

    7.7±0.1

    1.17±0.13

    5-6 months

    4

    9.8±0.5

    0.78±0.14

    5

    8.8±0.4

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    5

    7.6±0.2

    1.29±0.11

    18 months

    5

    9.7±0.7

    0.73±0.40

    4

    8.2±0.3*

    0.81±0.13

    4
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    8.3±0.2*

    0.64±0.08

    *P<0.05, compared with neonatal and 5-6 month rats.

    2.3 CEC对NE介导血管收缩效应的影响

    CEC使5~6月龄及18月龄大鼠胸主动脉对NE的最大收缩反应显著降低,5~6月龄鼠由(1 520±260)mg降至(760±150) mg,下降了(50±11)%(P<0.05),18月龄鼠由(2 250±200)mg降至(1 560±220)mg, 下降了(31±7)% (P<0.05), 后者下降幅度显著小于前者(P<0.05)。pD2值5~6月龄鼠由7.54±0.23降低至4.77±0.19(P<0.01),即曲线右移(610±150)倍,而18月龄鼠则由7.03±0.14降低至4.80±0.28(P<0.01),曲线右移了(170±70)倍。 后者曲线右移的程度显著小于前者(P<0.01,图1)。
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    a, 5-6 month-old; b, 18 month-old.

    图1 CEC对NE介导Wistar大鼠离体主动脉血管收缩效应的影响

    Figure 1 Effect of CEC on NE-induced contractive responses in isolated aortae of wistar rats

    3 讨论

    已有文献报道老年时心血管系统对儿茶酚胺的反应性明显降低,α1-AR介导的收缩反应降低[7]。本研究结果显示18月龄大鼠主动脉对NE的反应性并不低于5~6月龄大鼠,这和Gurdal[8]等的报道一致。本研究结果还显示乳鼠胸主动脉对NE介导的收缩反应明显低于成年大鼠, 这可能由于乳鼠主动脉上的α1-AR 较少,或α1-AR 信号转导系统发育尚未完善,也有可能由于刚出生的乳鼠血管壁薄, 弹性差, 血管平滑肌还未发育完善所致。
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    本研究结果显示,乳鼠和5~6月龄成年大鼠比较,3种拮抗剂的pA2值均无变化,说明大鼠由出生至成年的过程中α1-AR 3种亚型所占的比例没有变化。但是18月龄大鼠主动脉BMY7378的pA2值显著减小,Sertindol的pA2值则显著增大,WB4101的pA2值无变化,说明大鼠从成年到老年这一过程中α1D减少,而α1A增加。CEC对18月龄大鼠的主动脉的不可逆抑制作用减弱,则进一步支持上述α1D与α1A亚型比例降低的结果。综上所述,从幼年到成年胸主动脉上的功能性α1-AR无明显变化,主要为α1D亚型;而到老年时,主动脉功能性α1-AR中α1A亚型的比例显著增加。根据动物寿命的相应期理论,6月龄后大鼠进入成年期,因而我们认为,大鼠在其生长和发育的过程中,其功能性受体的变化不是随年龄变化而变化的,而是到大鼠成年后在生长和衰老的过程中发生变化。这一结论和我们曾报道的在大鼠心脏α1-AR亚型的变化规律是一致的[9,10]。最近有文献报道在生长发育期间神经递质受体的mRNA表达是没有变化的,而发育期间所表现的功能性受体亚型的变化,是因为神经因素的影响导致了突触后细胞不同受体表达的变化,受体耦联功能信号转导途径和效应器的变化或靶细胞表面受体的重新分配所致[11]
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    *国家自然科学基金(39730490)重点项目资助课题;

    参考文献

    1 Bylund DB, Eikenberg DC, Hieble HK, et al. International union of pharmacology nomenclature of adrenoceptor. Pharmacol Rev, 1994, 46: 121-330

    2 Testa R, Destefani C, Guarneri L, et al. The α1D-adrenoceptor subtype is involved in the noradrenaline-induced contractions of rat aorta. Life Sci, 1995, 13: PL159-163

    3 Kenny BA, Charmers DH, Philpott PC, et al. Characterization of an α1D-adrenoceptor mediating the contractile response of rat aorta noradrenaline. Br J Pharmacol, 1995,115: 981-986
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    4 Saussy DL, Geotz AS, King HK, et al. BMY7378 is selective antagonist of α1D-adrenergic receptor: further evidence that vascular α1-adrenergic receptor are of α1D-subtypes. Can J Physiol Pharmacol, 1994, 72 (Suppl 1): 323-326

    5 董尔丹,许开明,曲 鹏,等. 大鼠主动脉和肾动脉中的α1肾上腺素受体亚型分析. 科学通报, 1996, 41: 749-752

    6 吕志珍,张幼怡,韩启德. 12月与10周龄大鼠主动脉功能性α1肾上腺素受体亚型比较. 生理学报, 1997, 49: 414-418
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    7 Gurdal H, Friedman E, Johnson MD. Effects of dietary retricion on the change in aortic α1-adrenoceptor mediated responses during aging fischer 334 rat. J Gerato Biol Sci, 1995, 50A: B67-71

    8 Gurdal H, Cai G, Johnson MD. α1-adrenoceptor responsiveness in the aging aorta. Eur J Pharmacol, 1995, 274: 117-123

    9 卫 宏,吕志珍,张幼怡,等. 乳鼠心脏α1肾上腺素受体及亚型分析. 科学通报, 1998, 44: 841-844
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    10 张幼怡,易永梅,李艳芳,等. 12月龄与3月龄大鼠心脏α1肾上腺素受体及亚型的比较. 中国药理学与毒理学杂志, 1998, 12: 101-104

    11 Hill CE, Phillips JK, Sandow SL. Development of peripheral autonomic synapses: Neurotransmitter receptors, neuroeffector associations and neural influences. Clin Exp Pharmacol Physiol, 1999, 26. 581-590

    (1999-09-20收稿), 百拇医药