黄芪甲甙对大鼠离体肠系膜动脉血管舒缩功能的影响

【摘要】  目的:观察黄芪甲甙对大鼠离体肠系膜动脉舒缩功能的影响,并探讨其可能机制。方法:分离肠系膜动脉1～2级分支制备离体肠系膜血管环固定于微血管张力测定仪，观察黄芪甲甙对血管环舒缩功能的影响。结果:①不同浓度的黄芪甲甙(30 mg/L和100 mg/L)孵育后，苯肾上腺素引起的血管收缩较对照组明显下降（P＜0.05或P＜0.01）。②累积浓度的黄芪甲甙对苯肾上腺素（2×10-6 mol/L）预收缩的内皮完整或去内皮肠系膜动脉血管环均产生浓度依赖性的舒张作用，中高浓度的黄芪甲甙（10 mg/L、30 mg/L和100 mg/L）对内皮完整组的舒张作用明显强于去内皮组 (P＜0.05或 P＜0.01)。③累积浓度的黄芪甲甙对KCl预收缩的肠系膜动脉血管环张力无明显影响（P＞0.05）。④L-NAME(10-4 mol/L)预处理能显著减弱黄芪甲甙的舒血管作用（P＜0.05或P＜0.01）。结论:黄芪甲甙具有一定的内皮依赖性舒张血管作用,且主要通过NO途径发挥作用。

【关键词】  黄芪甲甙 肠系膜动脉

    Abstract:  Objective: To observe the effect of astragaloside Ⅳ on contraction and relaxation on  isolated mesenteric arteries, and to study its underlying mechanisms. Methods: The isolated mesenteric arteries segments were mounted in the Danish Myo Technology Multi Wire Myograph System (DMT). The effect of astragaloside Ⅳ on contraction and relaxation on the arteries was observed. Results: ①After incubation in the solution of Astragaloside Ⅳ of different concentrations (30 mg/L and 100 mg/L), vasoconstriction induced by ethyl phenyllphrine obviously declined compared with control group（P＜0.05 or P＜0.01）. ②Astragaloside Ⅳ relaxed mesenteric artery rings (both with and without endothelium) in concentration-dependent manner, which had been precontracted with ethyl phenyllphrine（2×10-6 mol/L）, while the relaxation of the rings with endothelium was significantly stronger than that of rings without endothelium （P＜0.05 or P＜0.01）. ③Astragaloside Ⅳ had no significant effect on those which had been precontracted by KCl（P＞0.05）. ④Pre-treatment with L-NAME (10-4 mol/L) significantly decreased the effect of vasodilatation of Astragaloside Ⅳ（P＜0.05 or P＜.01）. Conclusion: Astragaloside IV can endothelium-dependently dilate vessels to some extent, and it plays this function mainly through the NO pathway.

    Key words:   astragaloside IV; mesenteric artery; vasorelaxation; vasoconstriction; endothelium

    黄芪是传统活血化瘀中药，祖国医学认为黄芪有补气升阳，利水消肿，益气固表之功效，而将其归属“补气”之药。黄芪广泛用于心血管疾病的[1]。有研究表明,黄芪及其有效成分对冠脉、胸主动脉等有直接扩张作用[2,3]，但对机体主要的阻力血管肠系膜动脉的作用尚未见报道。本研究采用大鼠离体肠系膜动脉血管环灌流模型，观察黄芪主要有效成分黄芪甲甙（astragaloside Ⅳ）对大鼠离体肠系膜动脉血管收缩与舒张功能的影响，并探讨其可能的机制。

    1  材料和方法

    1.1  实验动物  Sprague-Dawley雄性大鼠（体重200～250 g），由温州医学院实验动物中心提供[SYXK(浙)2005-0061]。

    1.2  主要试剂及仪器  黄芪甲甙（购自成都思科华生物技术有限公司，纯度＞98%），L-硝基-精氨酸甲酯(Nω-Nitro-L-arginine-methyl-ester， L-NAME)、苯肾上腺素(Phenylephrine，PE)、乙酰胆碱(Acetylcholine，ACh)、二甲基亚砜(Demethyl sulfoxide，DMSO)购自Sigma公司。PSS营养液成分(mmol/L)：NaCl 118.99，KCl 4.69，MgSO4·7H20 1.17，KH2P04 1.1，CaCl2·2H20 2.50，NaHCO3 25.00，EDTA 0.03，Glucose 5.50。KPSS营养液成分(mmol/L)：KCl 123.70，MgSO4·7H20 1.17，KH2P04 1.18，CaCl2·2H20 2.50，NaHCO3 25.00，EDTA 0.03，Glucose 5.50。二者pH值均为7.4，采用丹麦DMT微血管张力测定仪（DMT）和澳大利亚Powerlab生物信号采集处理系统记录张力的变化。

    1.3  肠系膜动脉环的制备[4]  大鼠用钝器击昏，颈椎脱位处死后，迅速取出带系膜的肠管。显微镜下分离肠系膜血管1～2级动脉分支， 剪取1.5～2 mm的动脉环。部分用0.1% Triton X-100灌注肠系膜动脉5 s左右,以制备去内皮动脉环。将肠系膜动脉环固定于DMT浴槽内传感器的钳夹上，浴槽中恒速通以95% O2和5% CO2混合气体，温度维持在37 ℃。血管环在PSS溶液中平衡30 min后作标准化，以KPSS检验动脉环收缩性,两次收缩幅度相差小于<10%。以Ach（10-5 mol/L）检验内皮功能（舒张率大于80%认为内皮完整，舒张率小于10%则认为内皮去除）。

    1.4  实验过程

    1.4.1  黄芪甲甙对内皮完整离体肠系膜动脉环收缩功能的影响：血管平衡后，加入累积浓度的PE (10-7 mol/L～5×10-6 mol/L)观察血管环收缩情况，以此作为自身对照。用不同浓度黄芪甲甙(30 mg/L和100 mg/L)孵育20 min后，观察黄芪甲甙对PE收缩曲线的影响。数据均以PE收缩占同一标本KPSS最大收缩张力的百分比表示。

    1.4.2  累积浓度黄芪甲甙对PE预收缩的动脉环的舒张作用：用2×10-6 mol/L的PE预收缩动脉环达到稳定后，向浴槽中以累积法依次加入黄芪甲甙，使浴液中黄芪甲甙终浓度分别达1、3、10、30和100 mg/L，观察黄芪甲甙对内皮完整肠系膜动脉环（内皮完整黄芪甲甙组）和去内皮肠系膜动脉环（去内皮黄芪甲甙组）的舒张作用。对照组以DMSO代替黄芪甲甙累积加入。以2×10-6 mol/L PE预收缩产生的最大收缩幅度为100%，黄芪甲甙的舒张率。

    1.4.3  累积浓度黄芪甲甙对KCl预收缩的动脉环的舒张作用：用6×10-2 mol/L的KCl预收缩动脉环达到稳定后，以累积法依次加入黄芪甲甙，使灌流液中黄芪甲甙终浓度分别达1、3、10、30和100 mg/L，观察黄芪甲甙对内皮完整肠系膜动脉环的舒张作用。对照组以DMSO代替黄芪甲甙累积加入。

    1.4.4  L-NAME对黄芪甲甙诱导的动脉环舒张作用的影响：以L-NAME(10-4 mol/L)预处理血管环20 min后，用2×10-6 mol/L PE预收缩血管环达到稳定，再加入黄芪甲甙，使灌流液中黄芪甲甙终浓度分别达1、3、10、30和100 mg/L，观察L-NAME预处理前后累积浓度的黄芪甲甙对PE预收缩的内皮完整肠系膜动脉环舒张作用的差异。

    1.5  统计学处理方法  采用SPSS 13.0统计软件进行分析。两组间比较采用t检验，方差不齐者采用t′检验。多组间比较采用单因素方差分析，组间两两比较采用LSD法。

    2  结果

    2.1  黄芪甲甙对内皮完整肠系膜动脉环收缩功能的影响  不同浓度黄芪甲甙孵育后，累积浓度PE引起的血管收缩幅度较对照组明显下降。30 mg/L黄芪甲甙组与100 mg/L黄芪甲甙组间比较，差异亦有显著性(P<0.05或P<0.01)，见表1。

    2.2  累积浓度黄芪甲甙对PE预收缩的肠系膜动脉环的舒张作用  黄芪甲甙能使PE预收缩的内皮完整及去内皮肠系膜动脉环呈浓度依赖性舒张，随黄芪甲甙浓度的增大而舒张程度增大，差异均有显著性(均P<0.01)。中高浓度的黄芪甲甙（10、30和100 mg/L）对内皮完整肠系膜动脉环的舒张作用比去内皮肠系膜动脉环的作用明显增强(P<0.05或P<0.01)，见表2。

    2.3  累积浓度黄芪甲甙对KCl预收缩的肠系膜动脉环的舒张作用  实验结果显示各浓度黄芪甲甙不能使KCl诱导收缩的动脉环显著舒张（均P>0.05），见表3。

    2.4  L-NAME对黄芪甲甙诱导的动脉环舒张作用的影响  L-NAME预处理内皮完整动脉环，可明显地抑制累积浓度黄芪甲甙诱导的血管舒张作用(P<0.05或P<0.01)，见表4。

    3  讨论

    PE是一种α肾上腺素能受体激动剂，能通过开放受体操作性钙通道(receptor-operated calcium channel，ROCC)而导致血管收缩。PE与α受体结合后，通过改变膜受体耦联G蛋白构型，激活磷脂酶C，产生三磷酸肌醇（IP3），通过IP3途径引起肌浆网或者内质网钙库内钙释放，胞内钙离子浓度升高，同时影响L型钙离子通道，外钙内流增加，通过兴奋-收缩耦联机制，血管平滑肌收缩，血管张力增加[5,6]。本实验结果表明，不同浓度的黄芪甲甙对PE引起的血管收缩具有明显的抑制作用，提示黄芪甲甙抑制血管环的收缩可能与其抑制血管平滑肌胞内钙释放有关。

    高钾可诱导细胞膜电位去极化，激活电压依赖性钙通道(voltage-dependent calcium channel，VDCC)，引起胞外钙内流而诱发血管收缩[6]。实验中发现，黄芪甲甙对KCl预收缩的肠系膜血管环无舒张作用，提示黄芪甲甙可能不是通过抑制VDCC介导的细胞外钙内流而发挥其对肠系膜血管环的舒张作用。

    本实验发现，黄芪甲甙对PE预收缩的内皮完整和去内皮血管环都具有舒张作用，但对去内皮组的作用明显降低，提示在黄芪甲甙舒张血管的作用中血管内皮起了重要作用。一般认为内皮依赖性舒张反应是由内皮源性舒张因子（即NO或含有NO的复合物）、内皮依赖性超极化因子（EDHF）和前列腺素类物质（如PGI2）作用完成的。NO是血管内皮细胞合成的舒血管物质，对血管张力有调节作用[7]。NO在内皮一氧化氮合酶的作用下由左旋精氨酸转化而来,通过激活鸟苷酸环化酶，增加环磷酸鸟苷(cGMP)含量，抑制细胞外Ca2+内流和抑制细胞内Ca2+释放而使平滑肌舒张[8,9]。本实验发现，一氧化氮合酶抑制剂L-NAME预处理血管环，可明显地抑制黄芪甲甙诱导的血管舒张作用。表明黄芪甲甙舒张血管的作用与内皮细胞的NO系统有重要关系。推测，黄芪甲甙作用于血管内皮细胞后促进了内皮依赖性舒血管物质NO的合成与释放，而后者介导了黄芪甲甙的舒血管效应。

【】
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