鈉鉀泵參與高血壓大鼠腦基底動脈的收縮.pdf

1、高血壓病患病率高、致殘率高、死亡率高，嚴(yán)重危害人類的健康。高血壓患者血管結(jié)構(gòu)、鈣離子運動和鈉離子轉(zhuǎn)運等都會發(fā)生改變，因而高血壓可以誘發(fā)嚴(yán)重的心腦血管系統(tǒng)的改變，并可能使老年患者比青年患者更易于發(fā)生心腦血管意外。鈉鉀泵(Na+/K+-ATP酶)是細(xì)胞膜上一種重要的離子轉(zhuǎn)運系統(tǒng)，具有維持細(xì)胞內(nèi)外的鈉穩(wěn)態(tài)和膜電位等重要功能，從而在調(diào)節(jié)血管張力和血壓方面起著重要作用，也就是說Na+/K+-ATP酶活性的改變可能是一種誘發(fā)原發(fā)性高血壓的潛在因素。

2、近年發(fā)現(xiàn)，大約50％的原發(fā)性高血壓病人本質(zhì)上是因為內(nèi)源性哇巴因(ouabain)水平升高，慢性高鹽飲食可以引起人血漿中強(qiáng)心甾類固醇類(CTSs)物質(zhì)水平增加，因而認(rèn)為CTSs可能介導(dǎo)鹽敏感性高血壓發(fā)病。而ouabain抑制劑PST2238則可以降低鹽依賴高血壓大鼠和部分原發(fā)性高血壓病人的血壓。 高血壓病伴隨著腦血管結(jié)構(gòu)的改變，可改變血管對收縮劑反應(yīng)。5-羥色胺(serotonin,5-HT)是腦循環(huán)中最強(qiáng)烈的血管收縮胺，其強(qiáng)烈的

3、縮血管作用被認(rèn)為是腦血管痙攣、血流障礙的主要原因，5-羥色胺收縮血管的機(jī)制主要在于5-羥色胺和血管平滑肌細(xì)胞(vascular smooth muscle cells，VSMCS)特異性受體結(jié)合后，通過Ca2+-依賴性蛋白激酶途徑，升高細(xì)胞漿內(nèi)Ca2+濃度，引起血管收縮。 本文旨在研究在高血壓狀態(tài)下大鼠腦基底動脈對KCl和5-羥色胺等血管收縮劑的反應(yīng)變化，并研究Na+/K+-ATP酶在其中的作用。 目的：觀察高血壓狀態(tài)下

4、，KCl、5-HT對離體大鼠腦動脈的收縮作用，及其與Na+/K+-ATP酶的相互關(guān)系。 方法：大鼠斷頭后，立即將腦組織連同腦動脈一并取出，浸泡于冰冷(4℃)的PSS營養(yǎng)液中(濃度mmol/L: NaCl 119，KCl 4.7，MgSO4.7H2O 1.17，NaHCO3 25，KH2PO4 1.18，EDTA 0.027，Glucose 5.5)。去除軟腦膜，分離出基底動脈(Basilar artery,BA)，剪取2mm左右

5、的動脈環(huán)，將兩根直徑為40μm的鎢絲穿入環(huán)腔，固定血管環(huán)在Multi MyographSystem-610M浴槽內(nèi)傳感器的觸角上，持續(xù)通以95％O2+5％CO2混合氣體。浴槽溫度保持37±0.5℃恒定，對血管進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化操作。血管張力變化通過Myograph的張力換能系統(tǒng)記錄在微機(jī)上。觀察藥物對其張力的影響，記錄張力變化。 結(jié)果： 1.高血壓大鼠血壓的變化正常大鼠收縮壓、舒張壓、平均動脈壓分別為：117±6.75、88.5

6、±5.59、96.5±4.09mmHg；而高血壓大鼠的血壓明顯增高，其收縮壓、舒張壓、平均動脈壓分別為：208.5±27.04、154.8±36.21、172.8±36.02 mmHg。 2.高血壓對KCl收縮基底動脈的影響高血壓可以使基底動脈的KCl量效曲線明顯右移。與正常大鼠基底動脈的KCl量效曲線相比，除了20 mmol/L外，高血壓大鼠血管組30 mmol/L、40 mmol/L、60 mmol/L、80mmol/L、1

7、00 mmol/L、120 mmol/L KCl產(chǎn)生的血管收縮力依次為：0.17±0.02、0.32±0.08、0.48±0.08、0.64±0.08、0.67±0.08、0.73±0.08 mN，均明顯低于正常大鼠血管相應(yīng)濃度KCl產(chǎn)生的收縮力：0.42±0.152、0.84±0.19、1.19±0.23、1.49±0.24、1.50±0.22、1.46±0.22mN(P＜0.05)，提示高血壓病變可顯著降低其腦血管對KCl收縮作用的

8、反應(yīng)性。 3 高血壓對5-HT收縮基底動脈的影響高血壓可以使基底動脈的5-HT量效曲線明顯右移。與正常大鼠基底動脈的5-HT量效曲線相比，除了10-9、 1O-8外，高血壓大鼠血管組3×10-8、10-7、3×10-7、10-6、3×lO-6、1O-5M 5-HT產(chǎn)生的血管收縮力依次為：0.14±0.02、0.41±0.06、0.89±0.1 6、1.90±0.25、2.054±0.29、1.78+0.24 mN，均明顯低于正常大鼠血管

9、組相應(yīng)濃度5-HT產(chǎn)生的血管收縮力：0.37±0.09、1.50±0.21、2.78±0.40、4.41±0.55、5.35±0.38、4.90±0.98 mN(P＜0.05)，提示高血壓病變可顯著降低其腦血管對5-HT收縮作用的反應(yīng)性。 4 K+—依賴性舒張實驗結(jié)果表明，各濃度KCl在無鉀狀態(tài)下所致新福林收縮血管的舒張程度，在正常大鼠腦血管分別為：1、0.53±0.06、0.21±0.05、0.14±0.03、0.12±0.0

10、4、0.12±0.04、0.14±0.04；在ouabain預(yù)處理正常大鼠腦血管分別為：1、0.94±0.02、0.82±0.03、0.53±0.08、0.26±0.08、0.18±0.04、0.18±0.04；在高血壓大鼠腦血管分別為：1、0.78±0.07、0.53±0.07、0.23±0.06、0.14±0.03、0.15±0.03、0.17±0.05；在ouabain預(yù)處理高血壓大鼠腦血管分別為：1、0.91±0.01、0.91

11、±0.02、0.90±0.03、0.73±0.03、0.63±0.06、0.58±0.06。其舒張程度依次為：正常大鼠血管對照組＞高血壓大鼠血管對照組＞正常大鼠血管ouabian組＞高血壓大鼠血管ouabain組。由以上結(jié)果可知，高血壓大鼠血管經(jīng)ouabain預(yù)處理后，對各濃度KCI在無鉀狀態(tài)下所致新福林收縮血管的舒張程度明顯低于其他三組血管(P＜0.05)。根據(jù)曲線下面積計算Na+/K+-ATP酶活性，與正常大鼠血管的Na+/K+-A

12、TP酶活性(2.54±0.25)相比，高血壓大鼠血管的Na+/K+-ATP酶活性(4.60±0.25)明顯增加(P＜0.05)。 5 Ouabain對5-HT所致高血壓大鼠基底動脈收縮的影響分別用10-9M、10-8M、10-7M、10-6M、10-5M、10-4M、10-3M的ouabain孵育血管30分鐘后，再灌流5×10-7M 5-HT。在正常大鼠血管組，5×10-7M 5-HT產(chǎn)生的血管收縮力依次為：3.95±0.47、

13、4.04±0.49、4.51±0.48、4.64±0.40、4.40±0.43、4.64±0.43、4.19±0.38 mN，在ouabain各濃度之間無顯著差別(P＞0.05)；而在高血壓大鼠血管組，5×10-7M 5-HT產(chǎn)生的血管收縮力依次為：2.01±0.19、2.38±0.09、3.15±0.24、3.17±0.19、3.52±0.38、3.67±0.50、3.66±0.56 mN，呈明顯的ouabain濃度依賴關(guān)系(r=0.

14、9394，P＜0.05)，而且收縮力均顯著低于正常大鼠血管組。不僅再一次表明高血壓病變可顯著降低5-HT對腦血管的收縮作用，而且進(jìn)一步提示Na+/K+-ATP酶可選擇性參與5-HT對高血壓大鼠腦血管的收縮作用。 6 Ouabain對正常大鼠基底動脈張力的影響Ouabain能濃度依賴性收縮正常大鼠腦基底動脈，且其量效關(guān)系曲線可經(jīng)兩點結(jié)合模型進(jìn)行最佳擬合。擬合結(jié)果提示，大鼠腦基底動脈存在兩種功能不同的鈉泵，即高親和力鈉泵和低親和力鈉

15、泵，其Kd值分別為Kh 1.7×10-8、ki 1.6×10-5mol/L。 7 KCl對Ouabain預(yù)處理高血壓大鼠基底動脈收縮力的影響Ouabain(5×10-7 mol/L)可以使高血壓大鼠腦血管的KCl量效曲線明顯左移，翻轉(zhuǎn)了高血壓使KCl量效曲線右移的作用。在ouabain(5 × 10-7 mol/L)預(yù)處理正常大鼠血管，20 mmol/L、30 mmol/L，40 mmol/L、60 mmol/L、80 mmol

16、/L、100 mmol/L及120 mmol/L KC1產(chǎn)生的收縮力依次為：O、0.39+0.07、0.85±0.11、1.39±0.16、1.63±0.18、1.57±0.16、1.53±0.15mN；在ouabain(5 × 10-7 mol/L)預(yù)處理高血壓大鼠血管為：0、0.48±0.12、0.91±0.21、1.53±0.22、1.69±0.28、1.56±0.31、1.56±0.31mN，二者與KC1在未經(jīng)ouabain預(yù)處

17、理正常大鼠血管產(chǎn)生的收縮力無顯著差別(P＞0.05)，但均顯著高于KC1在未經(jīng)ouabain預(yù)處理高血壓大鼠血管產(chǎn)生的收縮力(P＜0.05)。 結(jié)論：高血壓病變可顯著降低基底動脈對KCl和5-HT收縮作用的反應(yīng)性。大鼠基底動脈Na+/K+-ATP酶α亞基可分為兩種，即：高親和力亞基和低親和力亞基。Nal+/K+-ATP酶高親和力亞基參與了KCl在高血壓大鼠基底動脈誘發(fā)的收縮反應(yīng)。Na+/K+-ATP酶高親和力亞基和低親和力亞基均