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编号:10271612
冷刺激条件下硒和维生素E对大鼠心脏内血管活性物质的影响
http://www.100md.com 《中国病理生理杂志》 1999年第10期
     作者:金毅 李保玉 张海莹 李广生

    单位:

    金毅:青岛大学医学院(青岛 266021);张海莹:长春中医学院;李保玉 李广生:白求恩医科大学地方病研究所

    关键词:物理刺激;硒;维生素E;血管

    中国病理生理杂志991003 摘要 目的:用低硒/维生素E(Se/VE)饲料喂养的大鼠动物模型,施以冰泳刺激,观察Se,VE对心肌血管活性物质的影响。方法:用60只Wistar大鼠,按体重和性别随机分为低硒/维生素EⅠ组(Se/VE DGⅠ)及上述每kg饲料补硒(亚硒酸钠)0.1 mg(Se/VE DGⅠ+Se)组、补α-VE100mg(Se/VE DGⅠ+ VE)组、联合补Se,VE (Se/VE DGⅠ+Se/VE)组、低硒/维生素EⅡ组(Se/VE DGⅡ)和常规饲料组 (SG)等六组。饲养70d,测定各组动物心肌内皮素(ET),一氧化氮(NO),去甲肾上腺素(NE),血管紧张素Ⅱ(Ang-Ⅱ),单胺氧化酶(MAO-A),超氧化物歧化酶(SOD),谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px),脂褐素(lipofuscin)等水平。结果: Se/VE DG组心肌ET,Ang-Ⅱ含量明显高于其它组;NO含量明显低于其它组;心肌NE水平增高,而特异性分解NE的MAO-A活性降低;心肌Lipofuscin含量明显增加;SOD,GSH-Px含量降低。补Se组、补Se/VE组、低Se/VEⅡ组和对照组上述指标活性明显改善。结论:冷刺激条件下硒和维生素E对大鼠心脏内血管活性物质有明显影响。
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    Effects of selenium and vitamin E on vasoactive substances in

    myocardium of rats under cold stress

    JIN Yi

    Qingdao Medical College of Qingdao University, Qingdao (266021)

    LI Bao-Yu LI Guang-Sheng

    Changchun Tranditional Medical College

    ZHANG Hai-Ying

    Endemic Diseases Institute of Norman Bethune University of Medical Science
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    Abstract AIM:To study the effects of selenium(Se) and vitamin E(VE) on vasoactive substances in myocardium of rats under cold stress.METHOD: 60 Wistar rats were divided into 6 groups: (1) Se,VE dificient Ⅰ group (Se/VE DGⅠ);(2) Se supplemented 0.1 mg/kg group(Se/VE DGⅠ+Se );(3) VE supplemented 100 mg/kg group(Se/VE DGⅠ+VE );(4) Se,VE supplemented group (Se/VE DGⅠ+Se/VE );(5) Se,VE dificient grainⅡ group( Se/VE DGⅡ);(6) Stock group(SG).Rats were fed for 70 days and were put in ice water stressed before killed.The contents of endothelin(ET),nitric oxide(NO), noradrenaline(NE),angiotensin-Ⅱ(Ang-Ⅱ),activities of monoamine oxidase-A(MAO-A),superoxide dismutase(SOD),glutathione peroxidase(GSH-Px),and content of lipofuscin in myocardial were measured.RESULTS:Contents of ET, Ang-Ⅱ and NE were abviously increased and contents of NO and activities of MAO-A,SOD, GSH-Px were markedly decreased in the myocardium of Se/VE DGⅠrats,but above items were improved in differently grade in those rats fed on Se/VE DGⅠ supplemented Se,VE and Se/VE group.CONCLUSION: Se and /or VE played impotant role in some vasoactive substances of myocardium in rats fed on Se/VE dificient grain under cold stress.
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    MeSH Physical stimulation;Selenium;Vitamin E;Blood vessels

    机体在受到各种强烈刺激后会产生一系列非特异性的防御反应,主要表现为交感神经-肾上腺髓质兴奋和下丘脑-垂体-肾上腺皮质功能增强而引起一系列代谢改变,以动员机体代偿和适应及抵抗各种刺激[1]。研究表明,血浆儿茶酚胺浓度升高是应激反应的重要特征之一,其水平的增高在应激反应引发的过氧化损伤中起主导作用[2],并通过多种机制引起心肌损伤[3]。硒(selenium, Se)和维生素E(vitamine E, VE)对缺血缺氧性心肌具有保护作用,但对血管活性物质的影响机制不明。本研究用低Se,VE饲料喂养的大鼠动物模型,施以冰泳刺激,观察Se,VE对心肌血管活性物质的影响。

    材料和方法

    (一)饲料: 低Se/VEⅠ组饲料购于吉林省蛟河县,Se 含量为0.013 mg/kg;VE含量为2.18 mg/kg。低Se/VEⅡ组饲料购于长春市郊区,Se含量为0.03 mg/kg;VE含量为4.88 mg/kg。基础饲料配方为玉米89%,黄豆10%,食盐为1%,另添加维生素AD(医用口服液,VA含量50 00 IU/g;VD含量5 000 IU/g) 49.6 mg/kg。正常饲料购于白求恩医科大学实验动物部,Se含量为0.13 mg/kg;VE含量为8.98 mg/kg。饲料中补硒为亚硒酸钠,含硒为0.1 mg/kg饲料;补VE为α-VE100 mg/kg饲料。
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    (二)动物和分组:Wistar大鼠60只,由白求恩医科大学校动物部提供,体重100 g左右,雌雄各半。按体重和性别随机分为6组,每组10只:实验组按饲料含Se,VE量分为如下6组。①低Se/VEⅠ组(Se,VE deficient group;Se/VE DGⅠ);②补Se 0.1 mg/kg组(Se/VE DGⅠ+Se)③补VE100 mg/kg组(Se/VE DGⅠ+VE)④补Se,VE组(Se/VE DGⅠ+Se/VE):低SE,VE饲料补充Se 0.1 mg/kg及 VE100 mg/kg;⑤低Se,VEⅡ组(Se/VE DGⅡ);⑥常规饲料组(stock group, SG):饲正常饲料。

    (三)实验方法:喂养期间动物自由饮水进食,每7 d称体重1次。喂养70 d后,于处死前两日,每日冰泳(3°C)刺激1次,每次5 min.处死后立即取心室肌于液氮保存。匀浆后待测。内皮素(endothelin, ET),血管紧张素Ⅱ(angiotensin-Ⅱ,Ang-Ⅱ),一氧化氮(nitric oxide, NO)测定均按试剂盒说明书操作;ET放免试剂盒购于北京东亚免疫试剂研究所;Ang-Ⅱ放免试剂盒购于北方生物技术研究所;NO试剂盒购于解放军军事医学科学院。去甲肾上腺素(noradrenaline,NE)测定采用荧光法。单胺氧化酶A(monoamine oxidase-A,MAO-A)采用紫外法。超氧化物歧化酶(superoxide,SOD)采用邻苯三酚自氧化法。谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione dismutase,GSH-Px)测定采用比色法。脂褐素(lipofuscin)采用荧光法。
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    (四)统计处理:采用方差分析与Dunnett t检验统计处理,数据用±s表示。

    结果

    (一) 心肌ET,AngⅡ,NO含量测定结果(表1):低Se/VEⅠ组心肌ET,AngⅡ含量明显高于其它组;NO含量明显低于其它组。

    表1 Se、VE 对大鼠心肌中ET、Ang-Ⅱ、NO含量的影响

    Tab 1 Effects of Se and VE on Contents of ET ,Ang-Ⅱ,NO

    in rat myocardium (±s,n=10) Group
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    ET

    (pg/100mg WW)

    Ang-Ⅱ

    (pg/100mg WW)

    NO

    (ng/g WW)

    Se/VE DGⅠ

    155.57±63.65

    88.29±87.75

    10.70±0.70

    Se/VE DGⅠ+Se

    103.04±39.27*
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    26.03±19.12*

    11.44±0.56

    Se/VE DGⅠ+VE

    81.25±35.50*

    25.07±19.84*

    11.63±0.64

    Se/VE DGⅠ+Se/VE

    46.92±30.44*

    21.21±17.39*

    11.71±0.58
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    Se/VE DGⅡ

    10.91±11.85*

    17.93±11.84*

    11.53±0.86

    SG

    15.04±14.66*

    21.12±25.52*

    11.83±0.96

    *P<0.01,vs Se/VE DGⅠ

    (二) 心肌NE,MAO-A水平检测结果(表2):低Se/VEⅠ组心肌NE水平增高,而特异性分解NE的MAO-A活性降低。补Se等各组心肌NE水平降低,MAO-A活性增加。
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    表2 Se、VE 对大鼠心肌中NE、MAO-A活性的影响

    Tab 2 Effects of Se and VE on NE, MAo-A in rat

    myocardium(±s,n=10) Group

    NE

    (ng/g WW)

    MAO-A

    (nmol/h*mg-1 pro.)

    Se/VE DGⅠ

    399.87±53.83
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    6.23±2.21

    Se/VE DGⅠ+Se

    363.74±63.43

    7.30±1.34

    Se/VE DGⅠ+VE

    345.15±21.85

    13.62±4.46**

    Se/VE DGⅠ+Se/VE

    275.81±43.78*

    13.40±2.95**
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    Se/VE DGⅡ

    312.98±36.73*

    9.83±2.21**

    SG

    322.97±34.37*

    11.93±2.38**

    *P<0.05,**P<0.01, vs Se/VE DGⅠ

    (三)心肌SOD,GSH-Px,lipofuscin的含量测定结果(表3):低Se/VEⅠ组心肌lipofuscin含量明显增加;SOD,GSH-Px含量降低。补Se/VE组和对照组SOD水平升高。补Se组、补Se,VE组、低Se,VEⅡ组和常规饲料组GSH-Px活性明显升高。
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    表3 Se、VE 对大鼠心肌中lipofuscin、SOD、GSX-Px活性的影响

    Tab 3 Effects of Se and VE on lipofuscin content, SOD and

    GSH-Px activity in rat myocardium(±s,n=10) Group

    Lipofuscin

    (u/gWW)

    SOD

    (U/mg pro)

    GSH-Px
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    (U/mg pro)

    Se/VE DGⅠ

    493.96±108.80

    14.03±3.83

    0.39±0.12

    Se/VE DGⅠ+Se

    232.01±76.37**

    13.09±3.79

    0.51±0.12*

    Se/VE DGⅠ+VE

    189.01±23.01**
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    16.15±4.02

    0.46±0.09

    Se/VE DGⅠ+Se/VE

    135.80±15.59**

    17.88±4.29*

    0.70±0.16**

    Se/VE DGⅡ

    163.73±53.70**

    15.13±3.79

    0.50±0.08*
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    SG

    172.26±28.72**

    19.22±5.80**

    0.68±0.13**

    *P<0.05,**<0.01,vs Se/VE DGⅠ

    讨论

    我们所用的低Se/VE饲料,是以玉米面为主并模拟克山病易感人群的膳食配方所配成,所饲大鼠心肌代谢偏移[4,5]。本文结果表明,在冷刺激条件下低Se,VEI组大鼠与常规饲料组相比心肌ET,Ang-Ⅱ含量升高;NE升高而MAO-A降低;自由基代谢紊乱,心肌Lipofuscin含量明显增加;SOD,GSH-Px含量降低。说明Se,VE对心肌血管活性物质代谢方面起极其重要的作用。
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    机体在受到各种强烈刺激后会产生一系列非特异性的防御反应,主要表现为交感神经-肾上腺髓质兴奋和下丘脑-垂体-肾上腺皮质功能增强而引起一系列代谢改变,以动员机体代偿和适应及抵抗各种刺激[1]。研究表明,在冷刺激条件下,低Se/VE组NE水平显著增高,而其特异性分解MAO-A降低,在应激反应NE高水平引发的过氧化损伤应起主导作用,并通过多种机制引起心肌损伤。补充Se或VE各组NE水平低下,说明Se/VE可通过在一定环节调节NE的代谢,而起到保护心肌的作用。

    研究表明,心脏不仅是一个泵血器官,而且自身可分泌多种血管活性物质,参与自身的功能调节,ET是一种最强烈的血管收缩物质,可引起在体和离体冠状动脉痉挛,血小板聚集,心肌细胞毒性,甚至心律紊乱、心肌痉挛和坏死[6]。现在研究表明Ang-Ⅱ,儿茶酚胺,氧自由基等因素可促进ET mRNA表达,使ET 合成和释放增加。 ET 与其受体结合可通过PLC介导的磷酸肌醇水解,促进二脂酰甘油水解而激活PKC,使三磷酸肌醇水解,增加细胞的Ca2+内流,最终导致血管平滑肌强烈收缩及心肌缺血[7]。在这个过程中,Ang-Ⅱ、儿茶酚胺通过兴奋各自的受体与ET协同作用,增强收缩作用。
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    本研究结果表明冷刺激条件下,补充Se,VE可在影响心脏血管活性物质的水平上对心肌起保护作用。但其代谢调解机制还需要深入的研究。

    *国家“八五”攻关课题(85-07-01-01)

    参考文献

    1 Haggendal J,JOnsson L,Johanssan G.Catecholamine-induced free radical in myocardial cell necrosis on experimental stress in pig.Acta Physiol Scand,1987,131:447.

    2 丛 杰.应激反应引发过氧化损伤机理浅析.国外医学(军事医学分册),1990,4:152.

    3 罗伟康, 罗汉川, 候 灿.应激对老年小鼠心肌营养血流量、丙二醛含量和SOD活性的影响.中华老年医学杂志, 1993,12(3):138.
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    4 王 凡,李广生, 康德仁,等.克山病病因研究新进展.中国地方病学杂志, 1989,8(11):52.

    5 郭成浩,康德仁, 孙波,等.模拟克山病病区低钙饲料对大鼠生长代谢的影响.营养学报, 1993,15(3):256.

    6 Yanagisawa M,Kurihara H,Kumura S.A novel potent vasocontrictor peptide produced by vascular endothelial cells.Nature,1988,332:411.

    7 Yoshitoshi K,Takuwa Y,Yanagisawa M.Endothelin-1 induces vasocontriction through two functional distinct pathways in porcine coronary artery:contribution of phosphoinositide turnover.BBBC.1989,161(3):1049.

    (1998年6月9日收稿,1998年12月1日修回), http://www.100md.com