4月龄自发性高血压大鼠主动脉功能性α1肾上腺素受体亚型没有改变
作者：孙晓光 张幼怡 吕志珍 韩启德
单位：北京医科大学第三医院血管医学研究所，北京 100083
关键词：
北京医科大学学报990527 大量动物实验和流行病学调查结果表明，交感-儿茶酚胺系统与高血压的发病和病理过程存在密切关系。α1肾上腺素受体(α1-AR)作为内源性儿茶酚胺的靶受体, 在介导血管收缩过程中占有重要地位。 现已明确α1-AR分为α1A, α1B和α1D 3种亚型，在正常Wistar大鼠介导主动脉收缩的α1-AR主要为α1D亚型[1～3]。本文采用离体主动脉收缩功能实验，观察4月龄自发性高血压大鼠(spontaneously hypertensive rats, SHR)介导主动脉收缩的功能性α1-AR亚型是否有改变。
, 百拇医药
1 材料与方法
1.1 药品
去甲肾上腺素(norepinephrine，NE)，普萘洛尔，育亨宾， 酚妥拉明，去甲丙咪嗪(desmethylimipramine，DMI)， 间甲肾上腺素(normetanephrine, NMN)购自Sigma公司。5-methyl-urapidil(5-MU)，WB4101，BMY7378， 氯乙基可乐定(cholorethylclonidine，CEC)为Research Biochemical产品。BE2254购自Beiersdorf公司，Na125I购于中国科学院原子能研究院。
1.2 动物准备
采用4月龄SHR(购自中国医学科学院阜外医院动物科)和同龄Wistar大鼠(本校实验动物部提供)。禁食12 h后以200 g.L-1乌拉坦(5 ml.kg-1, i.p.)麻醉，右颈动脉插管，测动脉血压，采血测定血浆去甲肾上腺素和肾上腺素浓度。
, 百拇医药
1.3 离体主动脉收缩功能实验
制备大鼠离体主动脉标本[4]，记录张力变化，基础张力为1.0 g。灌流液中含有1 μmol.L-1普萘洛尔、0.1 μmol.L-1育亨宾以拮抗NE对β-和α2-AR的效应；0.1 μmol.L-1 DMI和1 μmol.L-1 NMN分别阻断神经末梢与其它组织对NE的摄取。温育平衡1 h后，记录NE的浓度收缩效应曲线(concentration-contractile response curve, CRC)。 冲洗30 min后，(1)分别在5-MU(10，30，100 nmol.L-1)，WB4101(1，3，10 nmol.L-1)或BMY7378(30，100，300 nmol.L-1)存在下，重复NE的CRC。按Schild公式作图法计算拮抗剂的半效抑制浓度pA2值和斜率；(2)CEC 50 μmol.L-1温育45 min，冲洗45 min后，重复NE的CRC，求得NE的半效激动浓度EC50(以其负对数值pD2表示), 曲线右移倍数(dose ratio, DR)和最大收缩效应(maximal response, Rmax)。
, 百拇医药
数据以
±s表示，显著性检验用t检验或配对t检验。
2 结果
2.1 血流动力学和血液学指标
SHR组(n=10)与对照组(n=10)的收缩压/舒张压分别为(32.0±1.9) kPa/(28.0±1.1) kPa与(17.0±1.1) kPa/(13.0±1.2) kPa (P<0.01)；血浆去甲肾上腺素质量浓度分别为(242±77)与(42±14) ng.L-1 (P<0.01)；肾上腺素质量浓度分别为(195±68)与(54±20) ng.L-1(P<0.01)，前者均显著高于后者。
2.2 α1-AR介导主动脉收缩效应的改变
, 百拇医药
NE激动α1-AR引起的SHR(n=10)和对照组(n=10)离体主动脉收缩效应的pD2值分别为7.6±0.1和7.8±0.1；最大收缩效应分别为(960±90) mg与(1 120±120) mg，两组间均无显著性差异。
2.3 介导主动脉收缩效应的α1-AR亚型
α1-AR亚型选择性拮抗剂5-MU、WB4101、BMY7378均使两组NE的CRC呈浓度依赖性地右移。SHR组5-MU、WB4101、BMY7378拮抗α1-AR介导收缩效应的pA2值在对照组与SHR组间均无显著性差异，其斜率(Slope)均接近1.0 (表1)。
表1 α1肾上腺素受体亚型选择性拮抗剂拮抗自发性高血压α1-AR介导主动脉收缩效应的作用(±s)
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Table 1 Effects of α1-AR selective antagonist on NE-induced contraction responses in isolated aorta from spontaneous hypertensive rats (SHR)(±s)
n
5-MU
WB4101
BMY7378
pA2
Slope
pA2
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Slope
pA2
Slope
Wistar rats
5
8.6±0.2
0.9±0.1
9.7±0.2
1.0±0.1
9.1±0.3
1.0±0.1
SHR
, http://www.100md.com
5
8.3±0.3
0.9±0.1
9.4±0.2
1.0±0.1
8.8±0.3
0.9±0.1
CEC预处理使SHR组主动脉的最大收缩(Rmax)下降百分比和NE CRC右移倍数(DR)与对照组相比均无显著性差异(表2)。
表2 CEC预处理对自发性高血压大鼠α1-AR介导主动脉收缩效应的影响(±s)
, 百拇医药
Table 2 Effects of chloethylclonidine (CEC) preincubation on NE-induced contraction responses
in isolated aorta from spontaneously hypertensive rats(±s)
n
PD2
DR
Rmax
Inhibition
of Rmax(%)
, 百拇医药
Control
+CEC
Control
+CEC
Wistar rats
5
7.80±0.13
5.41±0.26
275±94
1 032±242
548±176
48±6
, http://www.100md.com
SHR
5
7.58±0.14
5.25±0.22
202±72
772±68
426±84
45±10
3 讨论
关于自发性高血压时血管α1-AR的改变至今报道结论不一。Brown等[5]的研究结果表明SHR主动脉α1-AR对激动剂的敏感性增强，而Doggrell等[6]和Vila等[7]则提出SHR主动脉对NE的反应性降低，但磷脂肌醇的生成并没有改变。本室[8]与Fujimoto等[9]则发现SHR主动脉α1-AR对NE的敏感性并无改变。本实验结果显示，4月龄SHR的动脉血压(收缩压和舒张压)和血浆去甲肾上腺素、肾上腺素浓度均显著高于同龄的Wistar大鼠，说明此年龄的SHR已有明显的交感神经张力增高，肾上腺髓质系统活性增强。但是，NE激动α1-AR引起主动脉收缩的最大效应和α1-AR对NE的敏感性(pD2值)在SHR并无显著性变化。
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我们以前采用多种工具药曾证实介导3～5月龄的Wistar大鼠主动脉收缩的α1-AR是以α1D为主[1，10]。为了进一步探讨介导SHR主动脉收缩的α1-AR亚型是否有变化，本工作采用3种α1-AR亚型选择性拮抗剂，测定拮抗剂拮抗NE收缩主动脉的效应，根据其pA2值的变化来分析在介导主动脉收缩效应过程中3种α1-AR亚型所起作用大小的改变。5-MU, BMY7378分别为α1A和α1D的高亲和性拮抗剂，WB4101对α1A和α1D的亲和性高于α1B。在同龄SHR的主动脉中，5-MU、BMY7378和WB4101的pA2值与对照组大鼠相比均无显著性差异，斜率均与1无显著性差别，提示介导SHR主动脉收缩的α1-AR亚型没有发生改变，仍为α1D。CEC是α1B-和α1D-AR的不可逆拮抗剂，当主动脉标本经50 μmol.L-1 CEC预处理后，血管最大收缩反应下降程度[inhibition of Rmax(%)]和NE CRC右移程度(DR)在两组大鼠之间均无显著性差异，也进一步说明与同龄Wistar大鼠一样，4月龄SHR主动脉的功能性α1-AR也为α1D-AR。
, 百拇医药
我们以前的工作曾证实4月龄SHR心脏α1-AR对NE的敏感性和亚型受体分布有显著变化[11]；Fujimoto等[9]与Korner等[12]研究亦表明3～5月龄SHR后肢血管α1-AR介导的收缩效应显著增强。由此看来，尽管SHR血浆儿茶酚胺浓度升高，但α1-AR功能的改变有一定组织特异性，可能与不同组织的受体储备和受体不同亚型的易减敏性不同有关。4月龄SHR主动脉的功能性α1-AR仍为α1D-AR而且对NE的敏感性也未改变，不能排除其外周阻力血管α1-AR亚型功能改变导致血压升高的可能性。
注：国家自然科学基金(39730490)资助项目;
美国中华医学基金会(93-591)资助项目。
, 百拇医药 参考文献
1 董尔丹，许开明，曲 鹏，等. 大鼠主动脉和肾动脉中的α1肾上腺素受体不同亚型分析. 科学通报, 1996, 41: 749-752
2 Saussy DL Jr, Goetz AS, Queen KL, et al. Structure activity relationships of a series of buspirone analogs at alpha-1 adrenoceptors: further evidence that rat aorta alpha-1 adrenoceptors are of the alpha-1D-subtype. J Pharmacol Exp Ther, 1996, 278:136-144
3 Testa R, Destefani C, Guarneri L, et al. The α1D-adrenoceptor subtype is involved in the noradrenaline-induced contractions of rat aorta. Life Sci, 1995, 57: PL159-163
, 百拇医药
4 Han C, Li J, Minnemen KP. Subtypes of α1-adrenoceptors in rat vessels. Eur J Pharmacol, 1990, 190: 97-104
5 Brown L, Amos G, Miller B. Disease-induced changes in α1-adrenoceptor-mediated cardiac and vascular responses in rats. Clin Exp Pharmacol Physiol, 1994, 21: 721-728
6 Doggrell SA. Characterization of the contractile response to noradrenaline and adrenaline of aorta from normotensive and hypertensive rats. Gen Pharmacol, 1994, 25: 1001-1007
, 百拇医药
7 Vila E, Tabernero A, Luorra MD. Inositol phosphate formation and contractile response liked to α1-adrenoceptor in tail artery and aorta from spontaneously hypertensive and Wistar-Kyoto rats. J Cardiovas Pharmacol, 1993, 22:191-197
8 韩启德，李金玲，陈咏梅. 自发性高血压大鼠主动脉α1肾上腺素受体亚型的改变. 生理学报, 1992, 44: 229-232
9 Fujimoto S, Sumi-Fujimoto K. Alpha 1-adrenoceptor subtypes mediating the contraction of arteries in spontaneously hypertensive rats. Clin Exp Pharmacol Physiol, 1995, 22: S91-93
, http://www.100md.com
10 宫海滨，张幼怡，韩启德. 糖尿病大鼠主动脉α1肾上腺素受体功能的改变. 北京医科大学学报, 1998, 30: 289-292
11 孙晓光，张幼怡，吕志珍,等. 自发性高血压大鼠心脏α1肾上腺素受体及其亚型的改变. 中国病理生理杂志, 1998, 14: 453-457
12 Korner P, Bobik A, Oddie C, et al. Sympathoadrenal system is critical for structure changes in genetic hypertension. Hypertension， 1993, 22:243-252
(1998-09-02收稿), http://www.100md.com
单位：北京医科大学第三医院血管医学研究所，北京 100083
关键词：
北京医科大学学报990527 大量动物实验和流行病学调查结果表明，交感-儿茶酚胺系统与高血压的发病和病理过程存在密切关系。α1肾上腺素受体(α1-AR)作为内源性儿茶酚胺的靶受体, 在介导血管收缩过程中占有重要地位。 现已明确α1-AR分为α1A, α1B和α1D 3种亚型，在正常Wistar大鼠介导主动脉收缩的α1-AR主要为α1D亚型[1～3]。本文采用离体主动脉收缩功能实验，观察4月龄自发性高血压大鼠(spontaneously hypertensive rats, SHR)介导主动脉收缩的功能性α1-AR亚型是否有改变。
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1 材料与方法
1.1 药品
去甲肾上腺素(norepinephrine，NE)，普萘洛尔，育亨宾， 酚妥拉明，去甲丙咪嗪(desmethylimipramine，DMI)， 间甲肾上腺素(normetanephrine, NMN)购自Sigma公司。5-methyl-urapidil(5-MU)，WB4101，BMY7378， 氯乙基可乐定(cholorethylclonidine，CEC)为Research Biochemical产品。BE2254购自Beiersdorf公司，Na125I购于中国科学院原子能研究院。
1.2 动物准备
采用4月龄SHR(购自中国医学科学院阜外医院动物科)和同龄Wistar大鼠(本校实验动物部提供)。禁食12 h后以200 g.L-1乌拉坦(5 ml.kg-1, i.p.)麻醉，右颈动脉插管，测动脉血压，采血测定血浆去甲肾上腺素和肾上腺素浓度。
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1.3 离体主动脉收缩功能实验
制备大鼠离体主动脉标本[4]，记录张力变化，基础张力为1.0 g。灌流液中含有1 μmol.L-1普萘洛尔、0.1 μmol.L-1育亨宾以拮抗NE对β-和α2-AR的效应；0.1 μmol.L-1 DMI和1 μmol.L-1 NMN分别阻断神经末梢与其它组织对NE的摄取。温育平衡1 h后，记录NE的浓度收缩效应曲线(concentration-contractile response curve, CRC)。 冲洗30 min后，(1)分别在5-MU(10，30，100 nmol.L-1)，WB4101(1，3，10 nmol.L-1)或BMY7378(30，100，300 nmol.L-1)存在下，重复NE的CRC。按Schild公式作图法计算拮抗剂的半效抑制浓度pA2值和斜率；(2)CEC 50 μmol.L-1温育45 min，冲洗45 min后，重复NE的CRC，求得NE的半效激动浓度EC50(以其负对数值pD2表示), 曲线右移倍数(dose ratio, DR)和最大收缩效应(maximal response, Rmax)。
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数据以
±s表示，显著性检验用t检验或配对t检验。2 结果
2.1 血流动力学和血液学指标
SHR组(n=10)与对照组(n=10)的收缩压/舒张压分别为(32.0±1.9) kPa/(28.0±1.1) kPa与(17.0±1.1) kPa/(13.0±1.2) kPa (P<0.01)；血浆去甲肾上腺素质量浓度分别为(242±77)与(42±14) ng.L-1 (P<0.01)；肾上腺素质量浓度分别为(195±68)与(54±20) ng.L-1(P<0.01)，前者均显著高于后者。
2.2 α1-AR介导主动脉收缩效应的改变
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NE激动α1-AR引起的SHR(n=10)和对照组(n=10)离体主动脉收缩效应的pD2值分别为7.6±0.1和7.8±0.1；最大收缩效应分别为(960±90) mg与(1 120±120) mg，两组间均无显著性差异。
2.3 介导主动脉收缩效应的α1-AR亚型
α1-AR亚型选择性拮抗剂5-MU、WB4101、BMY7378均使两组NE的CRC呈浓度依赖性地右移。SHR组5-MU、WB4101、BMY7378拮抗α1-AR介导收缩效应的pA2值在对照组与SHR组间均无显著性差异，其斜率(Slope)均接近1.0 (表1)。
表1 α1肾上腺素受体亚型选择性拮抗剂拮抗自发性高血压α1-AR介导主动脉收缩效应的作用(
±s), http://www.100md.com
Table 1 Effects of α1-AR selective antagonist on NE-induced contraction responses in isolated aorta from spontaneous hypertensive rats (SHR)(
±s)n
5-MU
WB4101
BMY7378
pA2
Slope
pA2
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Slope
pA2
Slope
Wistar rats
5
8.6±0.2
0.9±0.1
9.7±0.2
1.0±0.1
9.1±0.3
1.0±0.1
SHR
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5
8.3±0.3
0.9±0.1
9.4±0.2
1.0±0.1
8.8±0.3
0.9±0.1
CEC预处理使SHR组主动脉的最大收缩(Rmax)下降百分比和NE CRC右移倍数(DR)与对照组相比均无显著性差异(表2)。
表2 CEC预处理对自发性高血压大鼠α1-AR介导主动脉收缩效应的影响(
±s), 百拇医药
Table 2 Effects of chloethylclonidine (CEC) preincubation on NE-induced contraction responses
in isolated aorta from spontaneously hypertensive rats(
±s)n
PD2
DR
Rmax
Inhibition
of Rmax(%)
, 百拇医药
Control
+CEC
Control
+CEC
Wistar rats
5
7.80±0.13
5.41±0.26
275±94
1 032±242
548±176
48±6
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SHR
5
7.58±0.14
5.25±0.22
202±72
772±68
426±84
45±10
3 讨论
关于自发性高血压时血管α1-AR的改变至今报道结论不一。Brown等[5]的研究结果表明SHR主动脉α1-AR对激动剂的敏感性增强，而Doggrell等[6]和Vila等[7]则提出SHR主动脉对NE的反应性降低，但磷脂肌醇的生成并没有改变。本室[8]与Fujimoto等[9]则发现SHR主动脉α1-AR对NE的敏感性并无改变。本实验结果显示，4月龄SHR的动脉血压(收缩压和舒张压)和血浆去甲肾上腺素、肾上腺素浓度均显著高于同龄的Wistar大鼠，说明此年龄的SHR已有明显的交感神经张力增高，肾上腺髓质系统活性增强。但是，NE激动α1-AR引起主动脉收缩的最大效应和α1-AR对NE的敏感性(pD2值)在SHR并无显著性变化。
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我们以前采用多种工具药曾证实介导3～5月龄的Wistar大鼠主动脉收缩的α1-AR是以α1D为主[1，10]。为了进一步探讨介导SHR主动脉收缩的α1-AR亚型是否有变化，本工作采用3种α1-AR亚型选择性拮抗剂，测定拮抗剂拮抗NE收缩主动脉的效应，根据其pA2值的变化来分析在介导主动脉收缩效应过程中3种α1-AR亚型所起作用大小的改变。5-MU, BMY7378分别为α1A和α1D的高亲和性拮抗剂，WB4101对α1A和α1D的亲和性高于α1B。在同龄SHR的主动脉中，5-MU、BMY7378和WB4101的pA2值与对照组大鼠相比均无显著性差异，斜率均与1无显著性差别，提示介导SHR主动脉收缩的α1-AR亚型没有发生改变，仍为α1D。CEC是α1B-和α1D-AR的不可逆拮抗剂，当主动脉标本经50 μmol.L-1 CEC预处理后，血管最大收缩反应下降程度[inhibition of Rmax(%)]和NE CRC右移程度(DR)在两组大鼠之间均无显著性差异，也进一步说明与同龄Wistar大鼠一样，4月龄SHR主动脉的功能性α1-AR也为α1D-AR。
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我们以前的工作曾证实4月龄SHR心脏α1-AR对NE的敏感性和亚型受体分布有显著变化[11]；Fujimoto等[9]与Korner等[12]研究亦表明3～5月龄SHR后肢血管α1-AR介导的收缩效应显著增强。由此看来，尽管SHR血浆儿茶酚胺浓度升高，但α1-AR功能的改变有一定组织特异性，可能与不同组织的受体储备和受体不同亚型的易减敏性不同有关。4月龄SHR主动脉的功能性α1-AR仍为α1D-AR而且对NE的敏感性也未改变，不能排除其外周阻力血管α1-AR亚型功能改变导致血压升高的可能性。
注：国家自然科学基金(39730490)资助项目;
美国中华医学基金会(93-591)资助项目。
, 百拇医药 参考文献
1 董尔丹，许开明，曲 鹏，等. 大鼠主动脉和肾动脉中的α1肾上腺素受体不同亚型分析. 科学通报, 1996, 41: 749-752
2 Saussy DL Jr, Goetz AS, Queen KL, et al. Structure activity relationships of a series of buspirone analogs at alpha-1 adrenoceptors: further evidence that rat aorta alpha-1 adrenoceptors are of the alpha-1D-subtype. J Pharmacol Exp Ther, 1996, 278:136-144
3 Testa R, Destefani C, Guarneri L, et al. The α1D-adrenoceptor subtype is involved in the noradrenaline-induced contractions of rat aorta. Life Sci, 1995, 57: PL159-163
, 百拇医药
4 Han C, Li J, Minnemen KP. Subtypes of α1-adrenoceptors in rat vessels. Eur J Pharmacol, 1990, 190: 97-104
5 Brown L, Amos G, Miller B. Disease-induced changes in α1-adrenoceptor-mediated cardiac and vascular responses in rats. Clin Exp Pharmacol Physiol, 1994, 21: 721-728
6 Doggrell SA. Characterization of the contractile response to noradrenaline and adrenaline of aorta from normotensive and hypertensive rats. Gen Pharmacol, 1994, 25: 1001-1007
, 百拇医药
7 Vila E, Tabernero A, Luorra MD. Inositol phosphate formation and contractile response liked to α1-adrenoceptor in tail artery and aorta from spontaneously hypertensive and Wistar-Kyoto rats. J Cardiovas Pharmacol, 1993, 22:191-197
8 韩启德，李金玲，陈咏梅. 自发性高血压大鼠主动脉α1肾上腺素受体亚型的改变. 生理学报, 1992, 44: 229-232
9 Fujimoto S, Sumi-Fujimoto K. Alpha 1-adrenoceptor subtypes mediating the contraction of arteries in spontaneously hypertensive rats. Clin Exp Pharmacol Physiol, 1995, 22: S91-93
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10 宫海滨，张幼怡，韩启德. 糖尿病大鼠主动脉α1肾上腺素受体功能的改变. 北京医科大学学报, 1998, 30: 289-292
11 孙晓光，张幼怡，吕志珍,等. 自发性高血压大鼠心脏α1肾上腺素受体及其亚型的改变. 中国病理生理杂志, 1998, 14: 453-457
12 Korner P, Bobik A, Oddie C, et al. Sympathoadrenal system is critical for structure changes in genetic hypertension. Hypertension， 1993, 22:243-252
(1998-09-02收稿), http://www.100md.com