内皮素在自发性高血压大鼠肾内小动脉重建中的作用
作者:杨向群 陈尔瑜 姜宗来 章建梁 沙继宏 冀凯宏
单位:杨向群 陈尔瑜 姜宗来 冀凯宏(第二军医大学解剖学教研室,生物医学工程研究所,上海,200433);章建梁(第二军医大学附属长海医院心内科);沙继宏(第二军医大学细胞生物学教研室)
关键词:小动脉;肾;内皮素;受体拮抗剂;重建;自发性高血压大鼠
解剖学报000210 【摘要】 目的 探讨内皮素在高血压肾内小动脉重建中的作用。 方法 4周龄SHR,给予口服型内皮素A型受体拮抗剂BMS-182874至16周,在肾组织切片上分别用光镜和电镜配合计算机图像分析法观测肾内小动脉的几何形态学指标和小动脉平滑肌及其间隙,离体肾脏灌流法测定最小肾血管阻力。 结果 BMS-182874在没有降低SHR血压的情况下,使外径在100~200μm之间的小动脉管壁厚、壁面积、壁厚内径比和SMC宽度都显著减小。 结论 内源性内皮素在一定程度上促进了SHR肾内小动脉的重建。
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【中图分类号】R544.102 【文献标识码】A
【文章编号】 0529-1356(2000)02-137
THE ROLE OF ENDOTHELINE ON THE REMODELING OF THE RENAL ARTERIOLES IN SPONTANEOUSLY HYPERTENSIVE RATS
YANG Xiang-qun CHEN Er-yu,JIANG Zong-lai,JI Kai-hong
(Department of Anatomy, Institute of Biomedical Engineering;)
ZHANG Jian-liang
(Department of Cardiology, Changhai Hospital,)
, 百拇医药
SHA Ji-hong
(Department of Cellular Biology,the Second Military Medical University,Shanghai 200433,China)
【Abstract】 Objective To investigate the role of endothelins on remodeling of renal arterioles in hypertension. Methods ET-A receptor antagonist BMS-182874 was given orally to 4 week-old spontaneously hypertensive rats(SHR) for 12 weeks. The geographic parameters of renal arterioles, and the widths of vascular smooth muscle cells(SMC) and intercellular space were studied on kidney slices respectively by light microscope and electromicroscope combining computer-assistant image analysis system. The minimal renal vascular resistance was studied by isolated kidney perfusion system. Results BMS-182874 decreases markedly the wall thickness, wall area, ratio of wall thickness to inner diameter and width of SMC of renal arterioles in 100 to 200μm outer diameter. Conclusion Endogenous endothelins take part in remodeling of renal arterioles in SHR in some extent.
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【Key words】 Arteriole; Renal;Endothelins; Receptor antagonist; Remodeling;Spontan
eously hypertensive rats
血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cells, VSMC)的增生、肥大和重排是造成动脉重建(remodeling)的主要因素,这一过程受神经和体液的调节和影响[1]。内皮素(endothelin,ET)通过存在于VSMC细胞膜上受体,不仅能引起VSMC的收缩,而且能促进VSMC的增殖[2],因此ET与高血压动脉重建的关系受到密切关注。ET与一些实验性高血压及其动脉重建有着密切的关系,但ET在人原发性高血压及其动脉重建中的作用,至今还不清楚[3]。自发性高血压大鼠(spontaneously hypertensive rats,SHR)的发病过程及主要病理变化与人原发性高血压非常相似,是研究高血压常用和理想的动物模型之一。已证实的ET受体有ETA、ETB和ETC、ETA广泛存在于心血管系统,在介导血管收缩反应和VSMC增殖都具有重要的作用,为此,本研究给予SHR口服型的ETA拮抗剂BMS-182874,通过BMS-182874对血压、肾内小动脉形态和血管阻力的影响,探讨ET与高血压肾动脉重建的关系。
, 百拇医药
材料和方法
1. 材料
雄性SHR和同种的正常血压大鼠Wistar-Kyoto(WKY)(上海市高血压研究所),分为(1)WKY组:16周龄WKY;(2)SHR组:4周龄SHR,给予正常饮食,饲养至16周;(3)BMS组:4周龄SHR,口服BMS-182874(美国Squibb公司惠赠)100μmol/(kg.d)[4],至16周。每组6只动物。
2. 方法
2.1 血压测量:10周后,每两周用电脑大鼠心率血压测量仪(MRB-ⅢA型,上海市高血压研究所),尾套法测量1次尾动脉收缩压。
2.2 最小肾血管阻力(minimal renal vascular resistance,RVRmin)的测定:每组6只大鼠,经腹腔注射氯胺酮20mg/kg和安定20mg/kg复合麻醉。颈总动脉插管测颈动脉收缩压后,放血处死大鼠,迅速取出左肾,保留肾静脉、肾动脉及与肾动脉相连的一段腹主动脉。结扎腹主动脉远侧端,将其近侧端连接非循环式Langendroff离体灌流装置(恒压、恒温37.5℃),以氧合Kreb液在12kPa(90mmHg)压力下灌注左肾,使肾血管处于最大舒张状态,然后测量该压力下左肾静脉的每分钟液体流出量Q0。实验完毕,剪去肾蒂,吸干肾表面的灌流液,称肾重,将每分钟液体流出量除以肾重,得到单位肾重每分钟流量Q1,根据R=(Pa-Pv)/Q分别计算总体和单位肾重RVRmin,式中R为血管阻力;Pa为动脉端压力,即实验中的灌注压;Pv为静脉端压力,本实验中可认为是0,Q为液体流量。
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2.3 肾内小动脉几何形态学研究:上述离体肾灌流后,以多聚甲醛-戊二醛12kPa下灌注固定。间隔取垂直于其纵轴的数个薄片,厚约2~3mm,常规脱水、石蜡包埋、横切片,片厚3μm。切片经常规脱蜡入水,酸性茜素蓝染至血管平滑肌呈紫红色。选择圆形或近圆形动脉,用CA6300计算机图像分析系统(中国科学院自动化研究所),测量动脉的内径、外径、壁厚和壁面积,计算壁厚与内径之比值。每组取4只大鼠,每肾取4张不同断面的切片。
2.4 肾内小动脉中膜的形态计量学:肾脏作振荡切片,片厚200μm,经0.1mol/L PBS漂洗过夜,锇酸后固定,脱水、浸透和聚合。在相差显微镜下,选外径在100~200μm之间的圆形小动脉。切下小动脉,进一步定位,修块,作超薄切片,Hitachi H-800型透射电镜(TEM)摄影。用计算机图像分析系统生成10×10网格,使网格纵线与电镜底片上VSMC或细胞间隙的长轴平行,测量有细胞核处VSMC及其间隙在各网格横线上的截距,以截距的平均值代表宽度。每组取3只大鼠,每只大鼠取1~2片切片,再各取1~2根小动脉,电镜下每根动脉测量4个不同部位,每一部位测3~4张底片。
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2.5 结果的统计学处理:两组之间比较用t检验。
结 果
1.血压
10~16周时SHR血压显著高于同龄WKY(P<0.01),BMS-182874未能降低SHR的尾动脉收缩压(P>0.05)(图1)。
图1 大鼠的尾动脉收缩压
Fig.1 The systolic blood pressure of tail artery of the rats
*P<0.01,与同龄WKY相比 compared with age-matched WKY.
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2.最小RVR
SHR组总体和单位肾重RVRmin都显著高于WKY组,BMS组总体和单位肾重RVRmin略有下降,但相差不显著(P>0.05)(表1)。
表1 大鼠最小肾血管阻力(
±
)
Table 1 The minimal renal vascular resistance
of the rats(
±
) 组别
, http://www.100md.com
group
例数
cases
总体RVRmin
total RVRmin
(mmHg/(ml.min)
单位肾重RVRmin
RVRminper kidney weight
(mmHg/(ml.min.g)
, 百拇医药
WKY
6
3.6±0.9
3.2±0.1
SHR
6
6.0±0.6*
5.0±0.8*
BMS
6
5.0±0.5
4.5±0.5
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*P<0.01,与WKY相比 compared with the WKY.
3.肾内小动脉几何形态学
外径在20~200μm范围的肾内小动脉几何形态学参数,按小动脉外径分为20~50μm、50~100μm和100~200μm3组分别进行统计分析。小动脉内径在各组间变化不明显,SHR3组肾内小动脉的壁厚、壁厚内径比显著大于WKY组相应比值(P<0.05),而壁面积只有外径在50~100μm及100~200μm之间的小动脉显著大于WKY组(P<0.05)。BMS组100~200μm小动脉壁厚、壁面积和壁厚内径比显著小于SHR组(P<0.05)(表2,图2~5)。
表2 大鼠肾内小动脉的几何形态学(
±
)
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Table 2 The morphometric measurement of the renal
arterioles of the rats(
±
)
组别
group
外径范围(range of outer diameter)
20~50μm
NWKY=95
NSHR=105
, 百拇医药
NBMS=111
50~100μm
NWKY=93
NSHR=65
NBMS=54
100~200μm
NWKY=33
NSHR=31
NBMS=30
内径
, 百拇医药
inner
diameter
(μm)
WKY
28.5±6.6
58.4±12.9
120.4±21.9
SHR
28.5±6.4
54.0±12.1
113.9±21.5
BMS
, 百拇医药
29.3±6.0
55.6±13.7
119.2±19.4
壁厚
wall
thickness
(μm)
WKY
3.9±0.7
4.9±0.6
6.4±0.9
SHR
, 百拇医药
4.5±1.0*
6.5±1.2*
10.4±2.7*
BMS
4.2±0.7
5.9±1.0
8.3±1.6+
壁面积
wall
area
(μm2)
, 百拇医药
WKY
406.32±133.1
991.79±296.0
2579.46±674.2
SHR
474.86±163.3
1231.48±377.9*
4511.08±692.6*
BMS
450.30±139.4
1160.88±397.7
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3338.56±904.1
N,小动脉例数。*P<0.05,与WKY相同直径范围的小动脉相比,
P<0.05,与SHR相同直径范围的小动脉相比。
N,cases of the arterioles.*P<0.05,compared with the similar diameter arterioles of age-matched WKY.
P<0.05,compared with the similar diameter arterioles of SHR.


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图2 WKY组肾内小动脉,酸性茜素蓝染色,×200(标尺示50μm)
图3 SHR组肾内小动脉,酸性茜素蓝染色,×200(标尺示50μm)
图4 BMS组肾内小动脉,酸性茜素蓝染色,×200(标尺示50μm)
Fig.2 Renal arterioles of WKY,stained by acid alizarine blue ×200(Bar=50μm)
Fig.3 Renal arterioles of SHR,stained by acid alizarine blue ×200(Bar=50μm)
Fig.4 Renal arterioles of BMS,treated SHR,stained by acid alizarine blue ×200(Bar=50μm)
, 百拇医药
图5 大鼠肾内小动脉的壁厚内径比
*P<0.05,与WKY相同直径范围的小动脉相比
**P<0.05,与SHR相同直径范围的小动脉相比
Fig.5 The ratio of wall thickness to inner diameter in rats.
*P<0.05,compared with the similar diameter arterioles of agematched WKY.
**P<0.05,compared with the similar diameter arterioles of SHR.
4.肾内小动脉中膜的形态计量学
, 百拇医药
SHR组(n=3)肾内小动脉(100~200μm)的中膜SMC和细胞间质宽度,均显著大于WKY组(n=3)(P<0.01),BMS组(n=3),SMC宽度显著减小(P<0.01),而细胞间隙的改变不显著(表3,图6~8)。
表3 平滑肌细胞及其细胞间隙的宽度(
±
,μm)
Table 3 Width of smooth muscle cells and the
intercellular space(
±
,μm) 组别
, 百拇医药
group
平滑肌细胞
SMC
平滑肌细胞间隙
intercellular space
WKY
1.87±0.29
0.15±0.08
SHR
3.91±0.30*
0.22±0.09*
, http://www.100md.com BMS
1.81±0.31+
0.21±0.11
*P<0.01,与WKY相比,+P<0.01,与SHR相比
*P<0.01,compared with WKY,+P<0.01,compared with SHR


图6 WKY组肾内小动脉中膜VSMC及间隙。M.VSMC N.平滑肌细胞核 S.细胞间隙 TEM ×10000
, 百拇医药
图7 SHR组肾内小动脉中膜VSMC及间隙。M.VSMC N.平滑肌细胞核 S.细胞间隙 TEM ×10000
图8 BMS组肾内小动脉中膜VSMC及间隙。M.VSMC S.细胞间隙 TEM ×10000
Fig.6 VSMC and intercellular space of renal arterioles of WKY.M,VSMC N,nucleus of VSMC S,intercelluar space TEM ×10000
Fig.7 VSMC and intercellular space of renal arterioles of SHR.M,VSMC N,nucleus of VSMC S,intercelluar space TEM ×10000
Fig.8 VSMC and intercellular space of renal arterioles of BMS-treated SHR..M,VSMC S,intercelluar space TEM ×10000
, 百拇医药
讨 论
动脉重建不仅是高血压的基本病理变化,而且是维持血管高阻力状态、使高血压进一步发展和恶化的形态学基础,不可逆转的动脉重建是影响高血压患者生存质量的重要因素,改善高血压动脉重建已成为抗高血压治疗的新方向[5],因此深入探讨高血压动脉重建及其机制具有重要的理论和实际意义。
Chua等[6]发现离体SHR主动脉的SMC对ET-1的反应性高于WKY的主动脉SMC,但ET在SHR以及人类原发性高血压和动脉重建中的作用,一直处于争论之中。有研究发现SHR主动脉和肠系膜动脉第3级分支ET-1mRNA的表达和肽的含量正常或降低[7,8],血管对ET的收缩反应也正常或降低[9,10],应用非选择性ET受体拮抗剂bosentan也未能改善SHR主动脉、肠系膜动脉、股部小动脉、室间隔动脉和肾弓形动脉的重建[11,12],由此考虑ET与SHR动脉重建无关。由于不同管径的动脉其重建的方式、影响因素都不尽相同,而且bosentan在拮抗ETA阻断ET的缩血管和促SMC增殖效应的同时,也拮抗ETB阻断了血管内皮细胞介导的舒血管效应,一方面使得对结果的分析复杂化;另一方面拮抗舒血管效应对改善动脉重建不利,因为舒血管效应往往与VSMC负增长有关。因此从bosentan的结果尚不能完全确定ET与SHR动脉重建无关。BMS-182874是选择性的内皮素A受体拮抗剂,用该拮抗剂研究内皮素在高血压动脉重建中的作用,显然要优于bosentan。本研究发现,BMS组外径在100~200μm的肾内小动脉的壁厚、壁面积、壁厚内径比和SMC宽度都显著减小,类似研究尚未见有文献报道。BMS-182874对外径在20~100μm之间的肾内小动脉的重建以及最小肾血管阻力均没有改善作用,可能BMS-182874的剂量不够;也可能ET对这类管径动脉的重建不起作用。上述结果表明,内皮素促进了SHR特定管径的肾小动脉的重建。
, 百拇医药
【基金项目】国家自然科学基金资助项目(19672072)
作者简介:杨向群(1965—),男(汉族),江苏泰兴人,医学博士,副教授
参考文献
[1]Lee RMKW,Owens GK, Scott-Burden T,et al. Pathophysiology of smooth muscle in hypertension [J]. Can J Physiol Pharmacol,1995,73(5):574-584.
[2]Periró C, Redondo J, Rodríguez-Martinez MA, et al. Influence of endothelium on cultured vascular smooth muscle cell proliferation[J]. Hypertension,1995,25(4 Pt 2):748-751.
, 百拇医药
[3]Rosendorff C. Endothelin, vascular hypertrophy, and hypertension[J]. Cardiovasc Drugs Ther, 1997,10(6):795-802.
[4]Bird JE, Moreland S, Waldron T L, et al. Antihypertensive effects of a novel endothelin-A receptor antagonist in rats[J]. Hypertension, 1995,25(6):1191-1195
[5]Buhler FR, Ball SG, Baumgartner HR, et al. A vascular protective concept in hypertension and heart failure[J]. J Cardiovasc Pharmacol,1994,24(suppl 3):S1-S4.
, 百拇医药
[6]Chua BH, Krebs CJ, Chua CC, et al. Endothelin stimulates protein synthesis in smooth muscle cells[J]. Am J Physiol,1992,262(4 Pt 2):E412-E416.
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, 百拇医药
[9]Deng LY, Schiffrin EL. Effects of endothelin-1 and vasopressin on resistance arteries of spontaneously hypertensive rats[J]. Am J Hypertens, 1992,5(11):817-822.
[10]Touyz RM, Deng LY, Schiffrin EL. Ca2+ and contractile responses of resistance vessels of WKY rats and SHR to endothelin-1[J]. J Cardiovasc Pharmacol,1995,26(suppl 3) S193-S196.
[11]Li JS,Schiffrin EL. Effect of chronic treatment of adult spontaneously hypertensive rats with an endothelin receptor antagonist[J]. Hypertension, 1995,25(4 Pt 1):495-500.
[12]Li JS, Schiffrin EL. Chronic endothelin receptor antagonist treatment of young spontaneously hypertensive rats[J]. J Hypertens, 1995,13(6):647-652.
【收稿日期】1999-02-24
【修稿日期】1999-10-19, 百拇医药
单位:杨向群 陈尔瑜 姜宗来 冀凯宏(第二军医大学解剖学教研室,生物医学工程研究所,上海,200433);章建梁(第二军医大学附属长海医院心内科);沙继宏(第二军医大学细胞生物学教研室)
关键词:小动脉;肾;内皮素;受体拮抗剂;重建;自发性高血压大鼠
解剖学报000210 【摘要】 目的 探讨内皮素在高血压肾内小动脉重建中的作用。 方法 4周龄SHR,给予口服型内皮素A型受体拮抗剂BMS-182874至16周,在肾组织切片上分别用光镜和电镜配合计算机图像分析法观测肾内小动脉的几何形态学指标和小动脉平滑肌及其间隙,离体肾脏灌流法测定最小肾血管阻力。 结果 BMS-182874在没有降低SHR血压的情况下,使外径在100~200μm之间的小动脉管壁厚、壁面积、壁厚内径比和SMC宽度都显著减小。 结论 内源性内皮素在一定程度上促进了SHR肾内小动脉的重建。
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【中图分类号】R544.102 【文献标识码】A
【文章编号】 0529-1356(2000)02-137
THE ROLE OF ENDOTHELINE ON THE REMODELING OF THE RENAL ARTERIOLES IN SPONTANEOUSLY HYPERTENSIVE RATS
YANG Xiang-qun CHEN Er-yu,JIANG Zong-lai,JI Kai-hong
(Department of Anatomy, Institute of Biomedical Engineering;)
ZHANG Jian-liang
(Department of Cardiology, Changhai Hospital,)
, 百拇医药
SHA Ji-hong
(Department of Cellular Biology,the Second Military Medical University,Shanghai 200433,China)
【Abstract】 Objective To investigate the role of endothelins on remodeling of renal arterioles in hypertension. Methods ET-A receptor antagonist BMS-182874 was given orally to 4 week-old spontaneously hypertensive rats(SHR) for 12 weeks. The geographic parameters of renal arterioles, and the widths of vascular smooth muscle cells(SMC) and intercellular space were studied on kidney slices respectively by light microscope and electromicroscope combining computer-assistant image analysis system. The minimal renal vascular resistance was studied by isolated kidney perfusion system. Results BMS-182874 decreases markedly the wall thickness, wall area, ratio of wall thickness to inner diameter and width of SMC of renal arterioles in 100 to 200μm outer diameter. Conclusion Endogenous endothelins take part in remodeling of renal arterioles in SHR in some extent.
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【Key words】 Arteriole; Renal;Endothelins; Receptor antagonist; Remodeling;Spontan
eously hypertensive rats
血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cells, VSMC)的增生、肥大和重排是造成动脉重建(remodeling)的主要因素,这一过程受神经和体液的调节和影响[1]。内皮素(endothelin,ET)通过存在于VSMC细胞膜上受体,不仅能引起VSMC的收缩,而且能促进VSMC的增殖[2],因此ET与高血压动脉重建的关系受到密切关注。ET与一些实验性高血压及其动脉重建有着密切的关系,但ET在人原发性高血压及其动脉重建中的作用,至今还不清楚[3]。自发性高血压大鼠(spontaneously hypertensive rats,SHR)的发病过程及主要病理变化与人原发性高血压非常相似,是研究高血压常用和理想的动物模型之一。已证实的ET受体有ETA、ETB和ETC、ETA广泛存在于心血管系统,在介导血管收缩反应和VSMC增殖都具有重要的作用,为此,本研究给予SHR口服型的ETA拮抗剂BMS-182874,通过BMS-182874对血压、肾内小动脉形态和血管阻力的影响,探讨ET与高血压肾动脉重建的关系。
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材料和方法
1. 材料
雄性SHR和同种的正常血压大鼠Wistar-Kyoto(WKY)(上海市高血压研究所),分为(1)WKY组:16周龄WKY;(2)SHR组:4周龄SHR,给予正常饮食,饲养至16周;(3)BMS组:4周龄SHR,口服BMS-182874(美国Squibb公司惠赠)100μmol/(kg.d)[4],至16周。每组6只动物。
2. 方法
2.1 血压测量:10周后,每两周用电脑大鼠心率血压测量仪(MRB-ⅢA型,上海市高血压研究所),尾套法测量1次尾动脉收缩压。
2.2 最小肾血管阻力(minimal renal vascular resistance,RVRmin)的测定:每组6只大鼠,经腹腔注射氯胺酮20mg/kg和安定20mg/kg复合麻醉。颈总动脉插管测颈动脉收缩压后,放血处死大鼠,迅速取出左肾,保留肾静脉、肾动脉及与肾动脉相连的一段腹主动脉。结扎腹主动脉远侧端,将其近侧端连接非循环式Langendroff离体灌流装置(恒压、恒温37.5℃),以氧合Kreb液在12kPa(90mmHg)压力下灌注左肾,使肾血管处于最大舒张状态,然后测量该压力下左肾静脉的每分钟液体流出量Q0。实验完毕,剪去肾蒂,吸干肾表面的灌流液,称肾重,将每分钟液体流出量除以肾重,得到单位肾重每分钟流量Q1,根据R=(Pa-Pv)/Q分别计算总体和单位肾重RVRmin,式中R为血管阻力;Pa为动脉端压力,即实验中的灌注压;Pv为静脉端压力,本实验中可认为是0,Q为液体流量。
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2.3 肾内小动脉几何形态学研究:上述离体肾灌流后,以多聚甲醛-戊二醛12kPa下灌注固定。间隔取垂直于其纵轴的数个薄片,厚约2~3mm,常规脱水、石蜡包埋、横切片,片厚3μm。切片经常规脱蜡入水,酸性茜素蓝染至血管平滑肌呈紫红色。选择圆形或近圆形动脉,用CA6300计算机图像分析系统(中国科学院自动化研究所),测量动脉的内径、外径、壁厚和壁面积,计算壁厚与内径之比值。每组取4只大鼠,每肾取4张不同断面的切片。
2.4 肾内小动脉中膜的形态计量学:肾脏作振荡切片,片厚200μm,经0.1mol/L PBS漂洗过夜,锇酸后固定,脱水、浸透和聚合。在相差显微镜下,选外径在100~200μm之间的圆形小动脉。切下小动脉,进一步定位,修块,作超薄切片,Hitachi H-800型透射电镜(TEM)摄影。用计算机图像分析系统生成10×10网格,使网格纵线与电镜底片上VSMC或细胞间隙的长轴平行,测量有细胞核处VSMC及其间隙在各网格横线上的截距,以截距的平均值代表宽度。每组取3只大鼠,每只大鼠取1~2片切片,再各取1~2根小动脉,电镜下每根动脉测量4个不同部位,每一部位测3~4张底片。
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2.5 结果的统计学处理:两组之间比较用t检验。
结 果
1.血压
10~16周时SHR血压显著高于同龄WKY(P<0.01),BMS-182874未能降低SHR的尾动脉收缩压(P>0.05)(图1)。
图1 大鼠的尾动脉收缩压
Fig.1 The systolic blood pressure of tail artery of the rats
*P<0.01,与同龄WKY相比 compared with age-matched WKY.
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2.最小RVR
SHR组总体和单位肾重RVRmin都显著高于WKY组,BMS组总体和单位肾重RVRmin略有下降,但相差不显著(P>0.05)(表1)。
表1 大鼠最小肾血管阻力(
Table 1 The minimal renal vascular resistance
of the rats(
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group
例数
cases
总体RVRmin
total RVRmin
(mmHg/(ml.min)
单位肾重RVRmin
RVRminper kidney weight
(mmHg/(ml.min.g)
, 百拇医药
WKY
6
3.6±0.9
3.2±0.1
SHR
6
6.0±0.6*
5.0±0.8*
BMS
6
5.0±0.5
4.5±0.5
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*P<0.01,与WKY相比 compared with the WKY.
3.肾内小动脉几何形态学
外径在20~200μm范围的肾内小动脉几何形态学参数,按小动脉外径分为20~50μm、50~100μm和100~200μm3组分别进行统计分析。小动脉内径在各组间变化不明显,SHR3组肾内小动脉的壁厚、壁厚内径比显著大于WKY组相应比值(P<0.05),而壁面积只有外径在50~100μm及100~200μm之间的小动脉显著大于WKY组(P<0.05)。BMS组100~200μm小动脉壁厚、壁面积和壁厚内径比显著小于SHR组(P<0.05)(表2,图2~5)。
表2 大鼠肾内小动脉的几何形态学(
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Table 2 The morphometric measurement of the renal
arterioles of the rats(
组别
group
外径范围(range of outer diameter)
20~50μm
NWKY=95
NSHR=105
, 百拇医药
NBMS=111
50~100μm
NWKY=93
NSHR=65
NBMS=54
100~200μm
NWKY=33
NSHR=31
NBMS=30
内径
, 百拇医药
inner
diameter
(μm)
WKY
28.5±6.6
58.4±12.9
120.4±21.9
SHR
28.5±6.4
54.0±12.1
113.9±21.5
BMS
, 百拇医药
29.3±6.0
55.6±13.7
119.2±19.4
壁厚
wall
thickness
(μm)
WKY
3.9±0.7
4.9±0.6
6.4±0.9
SHR
, 百拇医药
4.5±1.0*
6.5±1.2*
10.4±2.7*
BMS
4.2±0.7
5.9±1.0
8.3±1.6+
壁面积
wall
area
(μm2)
, 百拇医药
WKY
406.32±133.1
991.79±296.0
2579.46±674.2
SHR
474.86±163.3
1231.48±377.9*
4511.08±692.6*
BMS
450.30±139.4
1160.88±397.7
, http://www.100md.com
3338.56±904.1
N,小动脉例数。*P<0.05,与WKY相同直径范围的小动脉相比,
N,cases of the arterioles.*P<0.05,compared with the similar diameter arterioles of age-matched WKY.
, http://www.100md.com
图2 WKY组肾内小动脉,酸性茜素蓝染色,×200(标尺示50μm)
图3 SHR组肾内小动脉,酸性茜素蓝染色,×200(标尺示50μm)
图4 BMS组肾内小动脉,酸性茜素蓝染色,×200(标尺示50μm)
Fig.2 Renal arterioles of WKY,stained by acid alizarine blue ×200(Bar=50μm)
Fig.3 Renal arterioles of SHR,stained by acid alizarine blue ×200(Bar=50μm)
Fig.4 Renal arterioles of BMS,treated SHR,stained by acid alizarine blue ×200(Bar=50μm)
, 百拇医药
图5 大鼠肾内小动脉的壁厚内径比
*P<0.05,与WKY相同直径范围的小动脉相比
**P<0.05,与SHR相同直径范围的小动脉相比
Fig.5 The ratio of wall thickness to inner diameter in rats.
*P<0.05,compared with the similar diameter arterioles of agematched WKY.
**P<0.05,compared with the similar diameter arterioles of SHR.
4.肾内小动脉中膜的形态计量学
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SHR组(n=3)肾内小动脉(100~200μm)的中膜SMC和细胞间质宽度,均显著大于WKY组(n=3)(P<0.01),BMS组(n=3),SMC宽度显著减小(P<0.01),而细胞间隙的改变不显著(表3,图6~8)。
表3 平滑肌细胞及其细胞间隙的宽度(
Table 3 Width of smooth muscle cells and the
intercellular space(
, 百拇医药
group
平滑肌细胞
SMC
平滑肌细胞间隙
intercellular space
WKY
1.87±0.29
0.15±0.08
SHR
3.91±0.30*
0.22±0.09*
, http://www.100md.com BMS
1.81±0.31+
0.21±0.11
*P<0.01,与WKY相比,+P<0.01,与SHR相比
*P<0.01,compared with WKY,+P<0.01,compared with SHR
图6 WKY组肾内小动脉中膜VSMC及间隙。M.VSMC N.平滑肌细胞核 S.细胞间隙 TEM ×10000
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图7 SHR组肾内小动脉中膜VSMC及间隙。M.VSMC N.平滑肌细胞核 S.细胞间隙 TEM ×10000
图8 BMS组肾内小动脉中膜VSMC及间隙。M.VSMC S.细胞间隙 TEM ×10000
Fig.6 VSMC and intercellular space of renal arterioles of WKY.M,VSMC N,nucleus of VSMC S,intercelluar space TEM ×10000
Fig.7 VSMC and intercellular space of renal arterioles of SHR.M,VSMC N,nucleus of VSMC S,intercelluar space TEM ×10000
Fig.8 VSMC and intercellular space of renal arterioles of BMS-treated SHR..M,VSMC S,intercelluar space TEM ×10000
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讨 论
动脉重建不仅是高血压的基本病理变化,而且是维持血管高阻力状态、使高血压进一步发展和恶化的形态学基础,不可逆转的动脉重建是影响高血压患者生存质量的重要因素,改善高血压动脉重建已成为抗高血压治疗的新方向[5],因此深入探讨高血压动脉重建及其机制具有重要的理论和实际意义。
Chua等[6]发现离体SHR主动脉的SMC对ET-1的反应性高于WKY的主动脉SMC,但ET在SHR以及人类原发性高血压和动脉重建中的作用,一直处于争论之中。有研究发现SHR主动脉和肠系膜动脉第3级分支ET-1mRNA的表达和肽的含量正常或降低[7,8],血管对ET的收缩反应也正常或降低[9,10],应用非选择性ET受体拮抗剂bosentan也未能改善SHR主动脉、肠系膜动脉、股部小动脉、室间隔动脉和肾弓形动脉的重建[11,12],由此考虑ET与SHR动脉重建无关。由于不同管径的动脉其重建的方式、影响因素都不尽相同,而且bosentan在拮抗ETA阻断ET的缩血管和促SMC增殖效应的同时,也拮抗ETB阻断了血管内皮细胞介导的舒血管效应,一方面使得对结果的分析复杂化;另一方面拮抗舒血管效应对改善动脉重建不利,因为舒血管效应往往与VSMC负增长有关。因此从bosentan的结果尚不能完全确定ET与SHR动脉重建无关。BMS-182874是选择性的内皮素A受体拮抗剂,用该拮抗剂研究内皮素在高血压动脉重建中的作用,显然要优于bosentan。本研究发现,BMS组外径在100~200μm的肾内小动脉的壁厚、壁面积、壁厚内径比和SMC宽度都显著减小,类似研究尚未见有文献报道。BMS-182874对外径在20~100μm之间的肾内小动脉的重建以及最小肾血管阻力均没有改善作用,可能BMS-182874的剂量不够;也可能ET对这类管径动脉的重建不起作用。上述结果表明,内皮素促进了SHR特定管径的肾小动脉的重建。
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【基金项目】国家自然科学基金资助项目(19672072)
作者简介:杨向群(1965—),男(汉族),江苏泰兴人,医学博士,副教授
参考文献
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【收稿日期】1999-02-24
【修稿日期】1999-10-19, 百拇医药