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编号:10270500
氯沙坦对糖尿病大鼠血浆血管紧张素Ⅱ及胸主动脉内皮功能的影响
http://www.100md.com 《中国动脉硬化杂志》 2000年第1期
     作者:刘世坤 陈修 周敏 ㄤ家碌

    单位:刘世坤(湖南医科大学药理学教研室,长沙 410078);陈修(湖南医科大学药理学教研室,长沙 410078);周敏(湖南医科大学湘雅医院内分泌科,长沙 410078);ㄤ家碌(湖南医科大学病理生理学教研室,长沙 410078)

    关键词:糖尿病;内皮;主动脉;大鼠;血管紧张;素Ⅱ

    中国动脉硬化杂志000109[摘 要] 为探讨血管紧张素Ⅱ特异性受体1阻滞剂氯沙坦对血浆血管紧张素 Ⅱ及胸主动脉内皮 功能的影响, 腹腔注射链脲佐菌素复制大鼠糖尿病模型,分别于第4、8、16周处死动物,取 胸主动脉环测定乙酰胆碱引起的内皮依赖性舒张反应,并测定血浆血管紧张素Ⅱ浓度。结果 发现,糖尿病大鼠随病程进展,其胸主动脉环乙酰胆碱引起的内皮依赖性舒张反应渐进性 下降,血浆中血管紧张素Ⅱ浓度升高。提示,氯沙坦可明显改善内皮依赖性舒张反应,但对 血浆血管紧张素Ⅱ浓度无降低作用。
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    [中图分类号] R961 [文献标识码] A

    [文章编号] 1007-3949(2000)-01-0035-04

    Protective Effect and Mechanism of Losartan on Dysfuction of Endothelium-Depende nt Relaxation in Diabetic Rats

    LIU Shi-Kun CHEN Xiu

    (Department of Pharmacology)

    ZHOU Min

    (Department of endocrinology, The Affiliated X iang Ya Hospital)
, 百拇医药
    YOU Jia-Lu

    (Department of Pathophysiology, Hunan Medical University, Ch angsha 410078, China)

    ABSTRACT Aim The previous studies have demonstrated that the a cetylcholine(Ach )-induced endothelium cells(EC)-dependent relaxation were injuried in diabetic models. The present study was to investigate the effect of Losartan, a specific inhibitor of angiotensin Ⅱ (Ang Ⅱ) receptor 1 (AT1), on dysfunction of EC- dependent rela xation in diabetic rats induced by streptozotocin(STZ) at different time. Methods The Ach-induced EC-dependent relaxation of rat ao rtic rings were tested in ti ssue bath, the concentration of plasma glucose and Ang Ⅱ were measured. Results At 4 weeks, the function of EC-dependent relaxa tion was not injuried in diab etic group, but the concentration of plasma glucose and Ang Ⅱ were increased significantly compared with control group. The percent of A ch-induced relaxation was declined obviously compared with control group at 8, 16 weeks. Tr eatment with losartan significantly protected the function of EC-dependent rela xation, the percent of Ach-induced relaxation was obviously increased compared w ith diabetic group. The concentration of plasma glucose was not changed , but th e plasma Ang Ⅱ was increased compared with diabetic group. Conclusion Los artan could protect the function of EC-dependent relaxation in diabetic rats.
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    MeSH Diabetes; Endothelium; Aorta; Rats; Angiotensin Ⅱ

    心血管并发症是糖尿病患者主要死亡原因之一,可引起脑动脉、冠状动脉等血管受损及 动脉 粥样硬化[1,2]。心血管组织和血浆中肾素-血管紧张素系统除在维持心血管组织正 常结构及功能方面起很重要的作用外,同时也参与多种心血管疾病的发病过程,包括糖尿病心血管并发症[3]。血管紧张素Ⅱ (angiotensin Ⅱ, Ang Ⅱ) 是肾素-血管紧张 素系统的主要介质,它通过收缩血管和调节水盐代谢而影响心血管系统的功能,然而在病理状态下血管紧张素Ⅱ可通 过作用于靶细胞膜上的受体1(angiotensin Ⅱreceptor 1,AT1)诱导细胞增殖引起心血 管组织的重构[4]。同时也可以通过其它机制损伤血管内皮细胞,导致内皮功能不良,表现为乙酰胆碱(acetylcholine,Ach)引起的血管内皮依赖性舒张功能的下降[ 5]
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    大量临床及动物实验表明,AT1特异性阻断剂氯沙坦(Losartan)对糖尿病心血管并发症有明显疗效,可防治心肌肥大[6]。但对血管内皮细胞功能的影响尚未见 报道。本研究试图以糖尿病大鼠模型探讨氯沙坦对糖尿病大鼠血浆血管紧张素Ⅱ浓度及胸主动脉内皮 舒张功能的影响。

    1 材料和方法

    1.1 材料

    纯种雄性Sprague-Dawley 大鼠,体重180~200 g,由湖南医科大学动物学部提供。二道生理记录仪:成都仪器厂产品。链脲佐菌素(streptozotocin, STZ):Sigma公司产品。氯沙坦(losartan, LOS):美国默沙东公司产品。血管紧张素Ⅱ放射免疫测定试剂盒:北京北 方生物技术研究所生产。快速血糖仪:美国强生公司One Touch Ⅱ型。其它试剂为国产分析纯。
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    1.2 糖尿病模型的复制

    大鼠按65 μg/g体重一次性腹腔注射链脲佐菌素,三天后取尾静脉血测血糖,血糖>16 mmol/L, 尿糖强阳性定为糖尿病模型复制成功。饮水不限,固定饲料,每日监测尿糖,注射胰岛素(2u/d)以维持模型成功。动态观测尿糖变化。

    1.3 离体血管环的制备

    静脉注射3%戊巴比妥钠(30 μg/g)麻醉大鼠,同时注射肝素(1 000 u),迅速打开胸腔取 出胸 主动脉,置于通以95%O2+5%CO2混合气体的K-H液(含NaCl 118 mmol/L、KCl 4.7 mm ol/L、MgSO4*7H2O 1.2 mmol/L、NaHCO3 25.0 mmol/L、KH2PO4 1.2 mmol/L、 Ca Cl2 2.5 mmol/L及葡萄糖 11.0 mmol/L)中,仔细分离血管周围组 织,清除血管内血液,剪成3~4 mm长血管环,钢钩固定于含K-H液的浴皿中,并通过张力 换能器连于二道生理记录仪,给予血管环2 g的静息张力,平衡90 min后先以苯肾上腺素(10 -7 mol/L)收缩血管环,然后分别用累加剂量的乙酰胆碱(10-8 mol/L、5×10 -8mol/L、10-7mol/L、5×10-7mol/L及10-6 mol/L)舒张血管,记录血管舒张反应,并以硝普钠(sodium nitroprusside, SNP) 作为内皮非依赖性舒张反应的对照。浴皿在整个过程中始终通以95%O2+5%CO2混合气 体,并使K-H液37℃±0.5℃恒温。
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    1.4 实验分组

    ①对照组(control group, n=18):大鼠腹腔注射等量生理盐水,然后分别于第4、8、16周各处死6只大鼠;②糖尿病组(diabetes group, n=24) :糖尿病模型复制成功后分别于第4、8、16周各处死8只大鼠;③氯沙坦组(losartan group, n=8):糖尿 病模型复制成功后第5周开始每天给予氯沙坦灌胃(20 μg/g),第16周处死动物。

    1.5 观察指标

    取尾静脉血用快速血糖仪测血糖,托盘天平称体重,血管紧张素Ⅱ按血管紧张素Ⅱ放射免 疫药盒说明书测定。

    胸主动脉离体血管环Ach-引起内皮依赖性舒张反应的测定按方法1.3进行。

    1.6 统计学分析
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    结果以均数±标准差(±s )表示,用one way ANOVA进行统计学处理,组间比较用Student-New-Oman-Keuls法检验,P< 0.05 为差异有显著性。

    2 结果

    2.1 氯沙坦对糖尿病大鼠血糖及体重的影响

    由表1(Table 1)可知,注射链脲佐菌素后第4、8、16周大鼠体重均减轻([ WTBX P<0. 05),血糖则持续处于高水平(P<0.01);氯沙坦组大鼠体重及血糖与糖尿病组比无明显差 异。说明氯沙坦对糖尿病大鼠血糖浓度及体重无明显影响。

    表1. 氯沙坦对不同时间糖尿病大鼠血糖及体重的影响

    Table 1. The effect of Losartan on plasma glucose and
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    body weight in diabetic rats at different time (±s) Time

    Groups

    n

    Glucose(mmol/L)

    Body weight(g)

    the 4th week

    Control

    6

    5.7± 0.9

    365.2± 41.8
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    Diabetes

    8

    25.2 ±4.9b

    206.0±45.8a

    the 8th week

    Control

    6

    6.5 ± 1.3

    374.0 ±39.6

    Diabetes

    8

    25.5± 4.9b
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    195.0±5.5a

    Control

    6

    7.6 ±1.4

    442.2 ±39.0

    the 16th week

    Diabetes

    8

    25.1± 2.1

    209.4± 41.0b

    Losartan
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    8

    27.2 ±3.5b

    225.0 ±24.6b

    a: P<0.05, b: P< 0.01, compared with control group

    2.2 氯沙坦对糖尿病大鼠胸主动脉内皮舒张功能的影 响

    从图1 (Figure 1)可见,与对照组相比,糖尿病大鼠第4周胸主动脉乙酰胆碱所致最大舒张百分率无明 显差异(P>0.05); 第8、16周内皮依赖性舒张反应明显减弱,乙酰胆碱所 致最大舒张百分率均下降(P<0.01)。但内皮硝普钠所致非依赖性 舒张反无明显影响(本文未列出)。 说明糖尿病大鼠第4周内皮依赖性舒张功能未受损,而第8周后内皮功能受损。 氯沙坦阻止糖尿病大鼠乙酰胆碱引起的内皮依赖性舒张反应降低,与糖尿病组相比,其舒张 百分率明显增加(P<0.01)。表明糖尿病大鼠随病程延长内皮功能 受损逐渐加重,而内皮非依赖性舒张反应无变化,氯沙坦可部分保护糖尿病大鼠内皮功能, 使内皮依赖性舒张反应得到改善。
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    图1.氯沙坦对糖尿病大鼠胸主动脉内皮依赖性舒张反应的影响

    Figure 1. The effect of losartan on endothelium-dependent

    relaxation in aorta of diabetic rats

    a: P<0.05, b: P<0.01, compared with co ntrol group;

    c: P<0.01, compared with diabetes group at 16 we ek

    2.3 氯沙坦对血浆血管紧张素II浓度的影响

    由表2(Table 2)可知, 不同病程糖尿病大鼠血浆血管紧张素Ⅱ浓度均升高(P<0.01);与糖尿病组相比,氯沙坦组血浆血管紧张素 Ⅱ浓度明显增加( P<0.01)。表明糖尿病大鼠血浆血管紧张素Ⅱ浓度升高,氯沙坦则有升高 血浆血管紧张素Ⅱ的作用。
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    表2.氯沙坦对不同时间糖尿病大鼠血浆血管紧张素Ⅱ浓度的影响

    Table 2. The effect of Losartan on the concentration of

    plasma AngⅡin diabet es rats at different time Groups

    n

    The 4th week

    The 8th week

    The 16th week

    Control

    6
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    367.8±107.4

    586.1±107.8

    529.5±56.8

    Diabetes

    8

    678.1±181.9a

    999.4±190.7a

    778.7±166.2a

    Losartan

    8

    1562.0±334.4ab
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    a: P<0.01, compared with control group; b: P< 0.01, compared with diabetes group

    3 讨论

    本研究发现,糖尿病大鼠血糖升高,体重减轻,血浆血管紧张素Ⅱ浓度升高,早期胸主动脉内皮依赖性舒张功能无明显改变,但随病程的进展,内皮功能逐渐受损,使其乙酰胆碱引起的舒张百分率下降。血管紧张素ⅡAT1特异性受体阻断剂氯沙坦可部分保护糖尿病大鼠胸主动脉内皮功能,使乙酰胆碱引起的舒张百分率增加,但对血糖及体重无明显影响,且可使血浆血管紧张素Ⅱ浓度进一步升高。

    正常心血管功能的维持有赖于机体缩血管与舒血管物质间的平衡及血管对其具有良好的反应性。血浆及组织中血管紧张素Ⅱ可引起血管收缩并导致血管平滑肌细胞的增殖,在动脉粥样硬化等疾病中起很重要的作用;内皮细胞产生释放的前列环素及一氧化氮则可引起血管舒张,预防心血管疾病的发生。大量人体及动物实验证实,糖尿病时血浆及组织中血管紧张素Ⅱ浓度升高[7]。虽然早期内皮释放的一氧化氮并无明显下降,但随着病情的发展,内皮释放一氧化氮减少,可引起血管内皮功能受损,内皮下平滑肌细胞增殖,导致高血压及动脉粥样硬化。本实验结果也证实,糖尿病时血浆血管紧张素Ⅱ浓度升高,早期内皮依赖性舒张反应无明显变化,随病程的发展内皮功能受损,乙酰胆碱引起的舒张百分率下降。
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    糖尿病内皮功能受损的机制不完全清楚,有实验证实,糖尿病动物和糖尿病患者血浆及组织血管紧张素酶的活性及血管紧张素Ⅱ浓度升高,同时组织AT1表达上调。血管紧张素Ⅱ可通过受体1介导引起血管壁增厚,损伤血管舒缩功能。因此血管紧张素Ⅱ在糖尿病心血管并发症的发生发展过程中具有很重要的作用。

    组织细胞膜上有两种不同的血管紧张素Ⅱ受体(AT1和AT2),两者与血管紧张素Ⅱ结合后所产生的效应有所不同,AT1与之结合则引起细胞增殖,而AT2与之结合则有抗增殖作用。大量临床研究及动物实验证实,AT1特异性阻断剂氯沙坦对糖尿病心血管并发症有明显疗效[6]。其机制一方面是完全阻断了由AT1受体介导血管紧张素Ⅱ的有关血压调节、细胞有丝分裂、细胞内钙动员及蛋白质合成等效应,即阻断了促增殖作用;另一方面,血管紧张素Ⅱ与AT2亲合力增高,从而相应地增强了AT2介导的抗增殖作用[8],但有关氯沙坦对糖尿病血管内皮功能影响的研究未见报道。
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    本研究首次发现AT1受体阻断剂氯沙坦可改善糖尿病所损伤的胸主动脉内皮功能,但同时也使血浆血管紧张素Ⅱ浓度有所上升,对血糖无明显影响,其具体机制尚不清楚,有待进一步的探讨。

    [作者简介] 刘世坤,男,1964年1月出生。1986年毕业于湖南医科大学医疗系,并获学士学位;1991年毕业于湖南医科大学病理生理学休克专业,并获硕士学位;1996年至1999年为 湖南医科大学心血管药理学在职博士。共发表论文及文摘十余篇。

    参考文献

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    (此文1999-09-24收到, 2000-02-17修回), 百拇医药