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编号:10266622
左旋硝基精氨酸诱导的大鼠高血压主动脉粘着斑激酶活性改变*
http://www.100md.com 《首都医科大学学报》 1999年第6期
     作者:彭旭 汪丽蕙 田洪森 唐朝枢

    单位:彭旭 汪丽蕙 田洪森 北京医科大学第一医院心内科;唐朝枢 心血管病研究所,北京 100034

    关键词:粘着斑激酶☆;高血压;酶学;精氨酸;主动脉;酶学

    北京医科大学学报990608 摘 要 目的:探讨左旋硝基精氨酸(Nω-Nitro-L-Arginine, L-NNA)诱导的高血压大鼠血管中粘着斑激酶(focal adhesion kinase, FAK)活性的变化,以及Enalapril和Losartan 对它的影响。方法:对Wistar大鼠给予L-NNA 15 mg.kg-1.d-1腹腔注射,分别采用血管紧张素转换酶抑制剂Enalapril和血管紧张素Ⅰ型受体拮抗剂Losartan 10 mg.kg-1.d-1灌胃,在第5周末,利用蛋白印迹杂交技术,检测主动脉中FAK的表达与活性。结果:L-NNA可明显诱导大鼠血压升高,在第5周末,与对照组相比血压平均升高49%(P<0.01),Enalapril和Losartan 均可起到降压作用,在高血压组,FAK的表达和活力增高40%和426%,Enalapril和Losartan 可抑制FAK的表达,降低FAK的活性。结论:在L-NNA诱导高血压大鼠主动脉中,FAK活性增高,可能与血管重塑有关;血管紧张素转换酶抑制剂和血管紧张素Ⅱ受体拮抗剂逆转血管重塑的作用可能是通过抑制FAK的功能实现的。
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    中国图书资料分类法分类号 R544.1-332

    The changes of aortic focal adhesion kinase in hypertensive rats inducedby Nω-Nitro-L-Arginine

    PENG Xu, WANG Li-Hui, TIAN Hong-Sen, TANG Chao-Shu

    (Department of Cardiology, the First Hospital, Beijing Medical University, Beijing 100034)

    MeSH Focal adhesion kinase Hypertension/enzymol Arginine Aorta/enzymol
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    ABSTRACT Objective: To investigate the expression and activity of vascular focal adhesion kinase (FAK) in hypertensive rats induced by Nω-Nitro-L-Arginine (L-NNA). Methods: Experiments which were carried out on 24 male Wistar rats were randomly divided into four groups: L-NNA group: treated with L-NNA 15 mg.kg-1.d-1 by intraperitoneal injection for 5 weeks; Enalapril group: used L-NNA as L-NNA group, and treated with Enalapril 10 mg.kg-1.d-1 from the second week to the fifth week by gavage; Losartan group: treated with L-NNA and Losartan 10 mg.kg-1.d-1 like previous group; Control group: used normal saline and tap water instead of L-NNA, Enalapril and Losartan. At the end of the fifth week, the tail arterial pressures were measured with the RBP-1 pressure measurement. After that, the rats were killed and the aortae were taken out. And then, the Western Blot method was used to detect the expression and activity of FAK. Results: After having been used the L-NNA for five weeks, the mean blood pressure of L-NNA group increased 49% more than that of the control group. Enalapril and Losartan could reduce the pressure significantly. FAK expression and activity were detected in all aortae, and particularly abundant in L-NNA group. Enalapril and Losartan were able to decrease the FAK expression and activity. Conclusion: In the aortae of hypertensive rats induced by L-NNA, the FAK expression and activity increased, whereas Enalapril and Losartan could reduce it. The FAK may play an important role in the pathogenesis of vascular remodeling, and the effect of angiotensin-converting enzyme inhibitors and the angiotensin Ⅱreceptor antagonist on the reverse remodeling may be related to their ability to reduce FAK activity.
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    (J Beijing Med Univ, 1999,31:509-511)

    血管重塑是高血压发展到一定程度的必然结果,以血管壁增厚、管腔狭窄为主要特征[1],但其发病的确切机制以及所涉及的信号传导途径尚不清楚。粘着斑激酶(focal adhesion kinase, FAK)是一种非受体型酪氨酸激酶,在细胞内信号传导通路中占重要地位,与细胞表型转变、迁移、增殖和凋亡密切相关。关于高血压发病过程中FAK介导信号传导途径的变化,目前尚未见报道。本文旨在应用蛋白印迹杂交技术,在左旋硝基精氨酸(Nω-Nitro-L-Arginine, L-NNA)诱导的大鼠高血压模型上,研究主动脉中FAK表达与活性的变化,以及血管紧张素转换酶抑制剂Enalapril和血管紧张素Ⅰ型受体拮抗剂Losartan对它的影响,以探讨FAK与高血压血管重塑的关系。

    1 材料与方法
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    1.1 材料

    L-NNA购自Sigma公司,Enalapril和Losartan由默沙东公司提供;FAK抗体和PY20抗体购自Santa Cruz公司;Wistar大鼠由北京医科大学实验动物中心提供。

    1.2 L-NNA致大鼠高血压动物模型的建立[2]

    将24只Wistar大鼠随机分成4组,每组6只。(1)L-NNA组:L-NNA 15 mg.kg-1.d-1分两次腹腔注射,在应用L-NNA第2周起,给2 ml自来水灌胃,每日1次,连续4周;(2)Losartan组:在应用L-NNA 1周后,将Losartan 10 mg.kg-1.d-1溶于2 ml自来水中灌胃,每日1次,持续4周;(3)Enalapril组:方法同Losartan组,仅将Losartan 改为Enalapril,剂量为10 mg.kg-1.d-1。(4)对照组:以生理盐水代替L-NNA进行腹腔注射,以自来水灌胃,时间同前。
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    1.3 血压测定

    于第5周末,应用RBP-1型大鼠血压计(中日友好临床医学院研究所生产),测定各组大鼠尾动脉压,测定时间选在上午8~9时之间,即应用L-NNA和抗高血压药物后12 h左右进行。

    1.4 FAK表达与活力的检测

    参照文献[3]加以改进,在血压测定之后,将大鼠处死,取胸腹主动脉,剥离血管外附着的结缔组织,剪碎,加入1ml改良的RIPA裂解缓冲液(Tris.HCl,50mmol.L-1,pH7.5; NaCl,150mmol.L-1; NP-40,1%(体积分数);脱氧胆酸钠,5g.L-1; SDS, 1g.L-1; EDTA,1 mmol.L-1; PMSF,1mmol.L-1; Leupeptin,2mg.L-1),冰浴条件下进行组织匀浆;4℃,10 000×g离心10min,弃除沉淀,采用考马斯亮蓝对上清进行蛋白定量,取10μg蛋白,加入上样缓冲液,煮沸3min后进行SDS-PAGE,转膜,分别用1∶1000的抗FAK多克隆抗体和抗酪氨酸磷酸化抗体PY20进行杂交,二抗分别采用1∶10 000和1∶2 000稀释,利用化学发光法进行显色反应,最后对结果进行光密度扫描分析。
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    1.5 统计学处理

    数据以±s表示,采用单因素方差分析和均数间两两比较方法,以P<0.05为差异有显著性,P<0.01为差异有极显著性。

    2 结果

    2.1 血压测定

    L-NNA组的血压与对照组相比,平均升高49%,差异有极显著性(P<0.01);使用Enalapril 和Losartan可使高血压大鼠血压降低21%和22%,与L-NNA组相比差异有极显著性(P<0.01),但两者降压效果之间差异无显著性(P>0.05),见表1。

    表1 L-NNA,Enalapril和Losartan对大鼠血压的影响
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    Table 1 Effect of L-NNA, Enalapril

    and Losartan on the blood pressure in rats Groups

    n

    BP,p/mmHg

    Control

    6

    106±6

    L-NNA

    6

    166±8*

    Losartan
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    6

    136±5

    Enalapril

    6

    134±7

    *P<0.01 vs control; #P<0.01 vs L-NNA; 1 mmHg=0.133 kPa.

    2.2 FAK表达的变化

    蛋白印迹杂交结果显示,FAK在对照组、L-NNA组、Losartan组、Enalapril组的光密度扫描结果分别为140、196、80、66。在第5周末,L-NNA组大鼠主动脉中FAK表达与对照组相比,升高40%,而Enalapril和Losartan可使高血压大鼠FAK表达下降59%和66% (图1)。
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    2.3 FAK活性的改变

    FAK在对照组、L-NNA组、Losartan组、Enalapril组的活性的光密度扫描结果分别为34、178、46、23。高血压可诱导FAK的活化,和对照组相比,增加了426%。Enalapril和Losartan可抑制FAK的活化,使其活力下降87%和74%(图1)。

    图1 大鼠主动脉FAK表达(A)与活性(B)的变化(n=2)

    Figure 1 The changes of FAK expression (A)

    and activity (B)in rat aortae(n=2)

    3 讨论
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    FAK是体内多条信号传导途径的交汇点,与细胞的多种生物学功能,尤其是细胞的增殖和迁移有密切的关系。血管平滑肌细胞增殖和迁移是血管壁增厚、血管重塑的重要原因,因此,FAK与血管重塑之间可能存在密切的关系。L-NNA是体内固有型一氧化氮合酶的不可逆性抑制剂,可抑制一氧化氮合成,腹腔内注射L-NNA,一方面使血管内皮功能受损,另外还可激活体内肾素-血管紧张素系统,引起血压持续升高[2]。本研究发现,腹腔注射L-NNA 5周后,血压显著升高,同时FAK的表达和活性升高;作为血管紧张素转换酶的抑制剂(angiotensin-converting enzyme inhibitor, ACEI),Enalapril可减少血管紧张素Ⅱ(angiotensin Ⅱ, AgⅡ)的生成,而Losartan是一种AgⅡ受体的拮抗剂,它们可在不同的环节,阻断AgⅡ的作用,从而起到降压作用。使用Enalapril和Losartan之后,血压得到控制,同时FAK的表达和活性受到显著抑制。

    引起高血压大鼠血管FAK活性增高的原因尚不十分清楚,血管重塑过程中血管壁细胞外基质和血管平滑肌细胞的重排可能起了重要作用,此时旧的粘着斑解聚,新的粘着斑形成,作为粘着斑附近重要的酪氨酸激酶,FAK的活性增加。Polte等[4]在研究胚胎发育时发现,血管的发育过程中,FAK的表达和活性明显高于成熟的血管,血管发育时也存在着活跃的细胞外基质和血管平滑肌细胞的重排,是血管重塑的一种特殊形式,此时FAK活性的增高,表明细胞外基质和血管平滑肌细胞的重排是FAK活化的重要原因。
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    近年研究发现,AgⅡ与FAK介导的信号传导途径有密切的关系。在体外培养的血管平滑肌细胞上,AgⅡ可使FAK激活[5,6],通过Ras通路活化丝裂原激活蛋白激酶,引起细胞增殖;我们以前的研究发现,在L-NNA诱导大鼠高血压的血管组织中,AgⅡ的含量增加,与受体的亲和力升高,AgⅡ可促进血管平滑肌细胞肥大、增殖,引起血管重塑。血管紧张素转换酶抑制剂和AgⅡ受体拮抗剂独立于降压作用之外的逆转血管重塑的作用,与其对组织中AgII的抑制有关[7],本研究发现,Enalapril和Losartan均可抑制血管中FAK的表达与激活,表明血管紧张素转换酶抑制剂和AgⅡ受体拮抗剂逆转血管重塑的作用,可能是通过抑制FAK的活化实现的。

    总之,在L-NNA诱导的大鼠高血压主动脉中,FAK的表达和活力增高;推测FAK与血管重塑密切相关,血管紧张素转换酶抑制剂和AgⅡ受体拮抗剂逆转血管重塑的作用可能是通过抑制FAK的功能实现的。

, 百拇医药     *“八五”国家医学科技攻关项目(85-915-0202)及高等学校博士学科点专项科研基金资助课题;

    参考文献

    1 Folkow B. Cardiovascular structural adaption: its role in the initiation and maintence of primary hypertension.Clin Sci Mol Med,1987,55 (suppl 4):3-8

    2 Charpie JR, Charpie PM, Goud C, et al. Quinapril prevents hypertension and enhanced vascular reactivity in nitroarginine-treated rats. Blood Pressure,1997,6:117-124
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    3 Zheng CH, Zheng X, Bian ZC, et al. Differential regulation of Pyk2 and focal adhesion kinase (FAK).J Biol Chem, 1998,273:2384-2389

    4 Polte TR, Naftilan AJ, Hans SK. Focal adhesion kinase is abundant in developing blood vessel and elevation of its phosphotyrosine content in vascular smooth muscle cells is a rapid response to angiotensin II. J Cell Biochem,1994,55:106-119

    5 Molloy CJ, Taylor DS, Weber H. Angiotensin Ⅱ stimulation of rapid protein tyrosine phosphorylation and protein kinase activation in rat aortic smooth muscle cells . J Biol Chem,1993,268:7338-7345
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    6 Turner CE, Pietras KM, Taylor DS, et al. Angiotensin II stimulation of rapid paxillin tyrosine phosphorylation correlates with the formation of focal adhesions in rat aortic smooth muscle cells. J Cell Sci,1995, 108:333-342

    7 Chrysant SG. Vascular remodeling: the role of angiotensin- converting enzyme inhibitors. Am Heart J,1998,135:S21-S30

    (1999-08-31收稿), 百拇医药