Apelin_13对离体大鼠主动脉环舒张作用的实验研究
发表时间：2010-01-19 浏览次数：570次
Apelin_13对离体大鼠主动脉环舒张作用的实验研究作者：庄红 作者单位：温州医学院附属第二医院心血管内科，浙江温州 325027 【摘要】 目的 研究新发现的小分子活性肽Apelin_13对离体大鼠主动脉环的舒张作用及其可能的作用途径。方法 采用累计加药法，检测Apelin_13对去甲肾上腺素（NE）预收缩的内皮完整的胸主动脉环及去内皮后胸主动脉环张力的变化。结果 Apelin_13在10-11～10-7mol·L-1浓度范围内对内皮完整的离体大鼠胸主动脉环具有浓度依赖性的舒张作用，最大舒张率为(44.43±11.1)%，其对内皮完整的血管的舒张作用显著大于去内皮血管（P＜0.05），Apelin_13对去内皮的主动脉环的最大舒张率仅为(6.36±2.40)%。结论 Apelin_13具有显著的舒张主动脉的作用，其舒张作用依赖于内皮的完整性。 【关键词】 Apelin 主动脉 舒张作用 内皮 大鼠 The Effect of Apelin_13 on Vasodilatation of Isolated Thoracic Aorta Ring in Rats. ZHUANG Hong, YANG Peng-lin, CHEN Lei. Department of Cardiovascular Internal Medicine, The Second Affiliated Hospital, Wenzhou Medical College, Zhejiang 325027, China ［Abstract］ Objective To investigate the effect of apelin_13 on vasodilatation of isolated thoracic aorta rings in rat and its mechanisms. Methods Observe the effects of apelin_13 on pre_constricted with norepinephrine (NE) aorta rings with or without endothelium. Results Apelin_13 at 10-11～10-7mol·L-1 caused dose-dependent vasodilatation in endothelium intact rings pre-constricted with NE, but had no effect on aorta rings without endothelium, and there was significantly different between the endothelium intact rings and rings without endothelium (P＜0.05). The maximal response value (Rmax) calculated from vasodilatation curves of apelin_13 was (44.43±11.1)%, but the Rmax value of aorta rings without endothelium was only (6.36±2.40)%. Conclusion These results indicate that apelin_13 relaxes the thoracic aorta in an endothelium dependent manner. ［key words］ Apelin_13; Aorta ring; Vasodilatation; Endothelium Apelin是近年新发现的小分子活性肽，为G蛋白偶联受体-血管紧张素Ⅱ1型受体相关蛋白（putative receptor protein related to the angiotensin II type 1 receptor, APJ）的内源性配体［1］。研究发现Apelin及其受体APJ广泛分布于心血管组织，参与正常心血管组织的胚胎发育，对正常和病变心血管都具有正性肌力、舒张血管、降低血压的保护作用［2］。给麻醉的正常大鼠静脉注射Apelin可导致平均动脉压迅速降低［3］，并且发现给清醒的大鼠静脉注射Apelin后亦引起降压效应［4］，而Apelin的降压作用可被L_NAME阻断［5］。Lee, D.K等［6］还发现Apelin对自发性高血压大鼠也有降低血压的作用［6］。但是其降低血压、舒张血管的机制尚未完全清楚。本实验旨在通过观察Apelin_13对离体大鼠主动脉环的影响，探讨Apelin_13的舒张血管作用及其机制。1 材料与方法 1.1 药品与试剂：Apelin_13购自美国Phoenix pharmaceuticals Pharmaceuticals Inc；乙酰胆碱(acetylcholine,ACh)购自Sigma公司；去甲肾上腺素（Norepinephrine, NE）购自上海禾丰制药有限公司，产品批号：6A11005。Krebs_Henseleit (K_H) 液(mmol·L-1)：含NaCl120，KCl5.5，MgCl2·6H2O 1.2，NaH2PO4 1.2，NaHCO320，EDTA_Na20.03，Dextrose10，pH7.2～7.4。 1.2 胸主动脉环的制备与稳定：本实验采用健康雄性SD大鼠12只，体重150～180g，由上海斯莱克实验动物有限责任公司提供，许可证号：SCXK（沪）2003-0003。大鼠用戊巴比妥钠(35mg/kg，i.p.)麻醉，左颈总动脉插管放血处死动物，迅速取胸主动脉，置于通以95%O2+5%CO2混合气体的K－H液中。小心去除周围结缔组织后将血管剪成约3～4mm宽的血管环。避免过度牵拉，以保护内皮的完整。根据实验需要，去除血管内皮时，用棉签磨擦血管环内表面以去除内皮细胞。然后，将血管环放入含Kreb’s 液的浴槽内，持续通以95% O2+5%CO2 的混合气体，将静息张力调至2g。在37 ℃下稳定90min，期间每15min 换液一次。 血管内皮的完整性用ACh检验。待血管稳定后换液一次，再向浴槽中加入1μmol·L-1的NE使血管收缩，收缩达到峰值后稳定15min，然后加入10μmol·L-1的Ach观察能否引起血管舒张，若使预收缩的血管环舒张60％～80％则可认为内皮完整；如不产生舒张或舒张幅度小于10%，则视为去内皮成功。 以NE(1μmol·L-1) 诱发最大收缩幅度为100%，以加入药物后的血管张力幅度与NE诱发最大收缩幅度之间的比率反映血管张力的变化。 1.3 实验分组及处理： 1.3.1 Apelin对内皮完整的主动脉张力的影响：不同浓度Apelin对NE预收缩的胸主动脉环张力的影响组（n＝12）：血管环在2g最适静息张力下平衡90min后加入NE(1μmol·L-1)，待血管收缩稳定后，向浴槽内依次加入浓度分别为10-11、10-10、10-9、10-8、10-7mol·L-1Apelin，记录血管的张力变化。 1.3.2 Apelin对去内皮完整的主动脉张力的影响(n＝12)：NE预收缩的去内皮主动脉环，向浴槽内依次加入浓度分别为10-11、10-10、10-9、10-8、10-7mol·L-1Apelin，记录血管的张力变化。 1.4 数据处理：用不同浓度下的血管收缩值制备剂量-效应曲线，在每次实验中分别计算收缩舒张百分数，最后的值用均数±标准差(x－±s)表示。数据用SPSS 11.0软件，两组间比较采用Independent_Samples T Test方法，组内比较采用单因素方差分析，P＜0.05为有显著性差异。2 结果 2.1 Apelin_13对NE预收缩的主动脉环张力的影响：在10-11～10-7mol·L-1的浓度范围内Apelin_13对NE预收缩液内皮完整的离体大鼠胸主动脉环具有舒张作用，其舒张作用随着浓度的增大而显著增强(P＜0.01)，且在Apelin_13在浓度为10－7mol/L时对预收缩的胸主动脉环的舒张率达到(44.43±11.1)%，见表1。 Apelin_13对NE预收缩后内皮去除的动脉环的血管张力无明显影响，在Apelin_13最大浓度为10-7mol/L时最大舒张率为(6.36±2.4)%。Apelin_13对NE预收缩的内皮完整和去内皮的主动脉环的舒张作用有显著差异(P＜0.05)，见表1。表1 Apelin_13对内皮完整和去内皮的血管环的舒张率％比较( 注：内皮完整组不同浓度舒张率相比较，P＜0.01；去内皮组与内皮完整组相比，P＜0.053 讨论 Apelin是近年来新发现的小分子活性肽，为孤儿G蛋白耦联受体APJ的天然配体，是由Tatemato K［1］等利用“孤儿受体策略”，以反向药理学方法从牛胃组织提取物中分离纯化而来一种重要的内源性生理调节肽［7］。研究表明，给麻醉的大鼠注射Apelin_13后平均动脉压迅速降低［3］，而在清醒大鼠静脉注射apelin_13亦可以降低血压［4］。Tatemoto,K等［5］的研究发现：Apelin有剂量依赖性的降压效应。推测Apelin对离体大鼠主动脉也可能有舒张作用。 本实验在正常大鼠的离体胸主动脉环上研究发现，Apelin_13对用NE预收缩的内皮完整胸主动脉环有很强的舒张作用，并呈浓度依赖性；而Apelin_13虽然对去内皮的胸主动脉的也有舒张作用，但是舒张作用呈大幅度减弱。其机理可能是内皮细胞上存在G蛋白耦联受体APJ，而Apelin是APJ的内源性天然配体，Apelin与APJ结合后上调NO而发挥扩张血管的作用［8］，所以当血管去除内皮后Apelin不能与内皮上APJ结合从而不能发挥舒张作用。但在实验中发现Apelin_13对去内皮的主动脉环仍有较弱的舒张作用，这可能原因：一方面可能是因为在实验中我们去除内皮的标准为用Ach舒张NE预收缩的血管，舒张幅度小于10%即认为去内皮成功，所以Apelin可以和残存的血管内皮组织上的APJ结合而舒张血管；另一方面Apelin可与血管平滑肌上APJ结合而发挥舒张血管的作用。但是Katugmpola［9］等在去除内皮细胞的大隐静脉研究中发现Apelin能直接作用于血管平滑肌上APJ引起血管收缩，而本实验中主动脉环去除内皮后并没有出现收缩血管的作用。本实验与Katugmpola［9］等实验结果不同原因可能为：(1)Apelin的作用可能存在解剖学上的部位差异性，血管效应可能存在区域性差异，本实验使用的是胸主动脉，而Katugmpola［9］等是研究隐静脉，(2)Apelin作用的差异性也可能是由于物种不同引起的，本实验是用大鼠的血管环，而Katugmpola［9］等是用人血管环；(3)实验用药略有不同，本实验使用Apelin_13，Katugmpola［9］等使用［125I］_(Pyr1)Apelin_13，Apelin的不同引起的反应可能有所不同；以上原因尚待进一步证实。 综上所述，本文结果提示Apelin_13有浓度依赖性舒张血管的作用，并且其扩血管作用依赖于内皮的完整性。本实验从细胞信号转导途径探讨了Apelin降压作用可能机制，初步阐明了Apelin与血管内皮之间的相互作用关系，有助于进一步加深对Apelin降压和扩张血管等生物学效应及作用机制的了解。但Apelin对高血压大鼠的降压作用的机制仍尚未完全清楚，有待于进一步研究。【参考文献】［1］Tatemoto K, Hosoya M, Habata Y, et al. 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