醛固酮对正常及心力衰竭大鼠肠系膜动脉的作用及地塞米松的影响

王 琼，蒋 昀，秦 园，李艳芳，夏 强

(浙江大学医学院生理系，浙江 杭州 310058)

心力衰竭是指由于心脏不能维持足够的心输出量以满足身体对代谢的需要和静脉血流受阻的状态，是各种心脏疾病发展的终末阶段。醛固酮在心血管疾病中的作用近年受到人们的关注。研究人员发现，醛固酮与胞内受体结合，形成激素-受体复合物，穿过核膜进入核内，通过基因调节机制，增加钾离子排泄和钠离子、水的重吸收［1］。随后，研究者发现，醛固酮除了通过基因转录机制发挥作用，还通过不依赖于基因机制的作用途径，即醛固酮快速作用(也称非基因作用)［2-5］。在分离的主动脉上加入醛固酮后可以阻断钠泵的作用，这种阻断效应在10 min 后达到最大。醛固酮的这种非基因作用究竟如何参与心血管疾病的发生发展目前尚不清楚。

本研究在微血管张力模型上，探讨醛固酮对正常和心力衰竭大鼠阻力血管的影响，以及糖皮质激素对醛固酮的可能调制作用。为制定心衰的临床治疗方案和药物选择提供实验数据。

1 材料与方法

1.1 实验材料 苯肾上腺素(phenylephrine，PE)，乙酰胆碱(acetylcholine，ACh)，醛固酮(aldosterone，ALD)，地塞米松(dexamethasone，DEX)，米非司酮(mifepristone，RU486)购自Sigma 公司;依普利酮(eplerenone，EPLE)购自Pharmacia 公司。雄性Sprague-Dawley(SD)大鼠体重180～200 g，由浙江省医学科学院实验动物中心提供。

1.2 心衰模型建立 大鼠称重麻醉后固定，行气管插管后连接小型动物人工呼吸机。于左胸3～5 肋间打开胸腔，暴露心脏，距升主动脉根部2～3 mm 处进针，结扎左冠状动脉前降支。假手术组则只留线，不结扎。模型建立5 周后由不了解分组情况的专科医师行多普勒超声检查［6］。

1.3 肠系膜阻力血管动脉环制备 取大鼠肠系膜动脉三级血管，剪成2 mm 左右的血管环，检测血管内皮完整性［7-8］。

1.4 血管反应性实验 取肠系膜阻力血管动脉环，在浴槽中累积加入1×10-7mol/L～3×10-5mol/L 的PE，以累积加入各浓度PE 诱发的最大收缩幅度与检测内皮完整性时加入3μmol/L PE 所引起的血管张力幅度之间的比值反映血管的收缩性能。取大鼠肠系膜阻力血管动脉环，在浴槽中加入3μmol/L PE，收缩达峰值后累积加入Ach(3×10-9mol/L～3×10-7mol/L)。以加入Ach 后的血管张力幅度与PE诱发最大收缩幅度制定的比值反映血管的舒张性能。

1.5 ALD 对肠系膜阻力血管的急性效应 收缩效应:对照组采用生理盐溶液孵育;ALD组以10-8mol/L ALD 孵育10 min 后检测血管收缩功能;EPLE+ALD组用2×10-6mol/L EPLE孵育10 min 后加入ALD，共同孵育10 min 再检测血管收缩功能。药物浓度及孵育时间参照Michea 等人所用浓度及时间［9］。舒张效应:对照组;ALD组采用ALD(10-8mol/L)孵育10 min 后检测肠系膜阻力血管环舒张性能。

1.6 DEX 对ALD 血管效应的影响 收缩效应:对照组;ALD组;DEX组采用DEX(10-8mol/L)孵育10 min 后检测血管收缩功能;DEX+ALD组加入DEX 之后加入ALD，共同孵育10 min 后检测血管收缩功能;RU486组用RU486(1× 10-6mol/L)孵育10 min 后加入DEX 与ALD，共同孵育10 min 后检测血管收缩功能。药物浓度及孵育时间参照Hafezi-Moghadam 等人所用浓度及时间［10］。舒张效应:对照组;DEX组采用DEX(10-8mol/L)孵育10 min 后检测肠系膜阻力血管环舒张性能。

2 结果

2.1 假手术组大鼠与冠脉结扎组大鼠心动超声变化 冠脉结扎组大鼠与假手术组大鼠相比，左室射血分数(LVEF)、左室后壁厚度(LVPWT)、左室短轴缩短率(LVFS%)、室间隔厚度(IVST)均显著降低，左室收缩末期内径(LVIDs)与左室舒张末期内径(LVIDd)均显著减少(表1)。

表1 假手术组与冠脉结扎组大鼠心动超声变化Table 1 Variations of echocardiography characteristics in heart(n=6)

2.2 ALD 对大鼠肠系膜阻力血管收缩的作用ALD 孵育后，与对照组相比，正常大鼠肠系膜阻力血管PE 浓度为3×10-7mol/L、1×10-6mol/L 时收缩减弱(P＜0.01)，在1×10-5mol/L、3×10-5mol/L 时增强(P＜0.05);而心衰大鼠PE 在上述浓度时肠系膜阻力血管收缩均减弱(P＜0.05)。EPLE 和ALD 共孵育，与ALD组相比，正常大鼠肠系膜阻力血管PE 浓度为3×10-7mol/L、1× 10-6mol/L 时增强(P＜0.01)，在1×10-5mol/L、3×10-5mol/L 时减弱(P＜0.05);而心衰大鼠PE 在上述浓度时肠系膜阻力血管收缩均增强，且PE 浓度为1×10-6mol/L、3×10-6mol/L 时差异有统计学意义(P＜0.05，图1)。

图1 醛固酮对大鼠肠系膜阻力血管收缩的作用及依普利酮对醛固酮血管作用的影响Fig.1 The effect of ALD on mensenteric artery of rat and effect of EPLE on ALD-treated artery

2.3 DEX 对大鼠肠系膜阻力血管收缩的作用DEX 孵育后，与对照组相比，正常大鼠肠系膜阻力血管收缩减弱，并在PE 浓度为3×10-7mol/L、1×10-6mol/L 时差异有统计学意义(P＜0.05);心衰大鼠肠系膜阻力血管收缩减弱更明显(P＜0.05，图2)。

图2 地塞米松对大鼠肠系膜阻力血管收缩的作用Fig.2 The effect of DEX on mesenteric artery of rat

2.4 DEX 对ALD 的肠系膜阻力血管收缩作用的影响 DEX 和ALD 共孵育后，与ALD组相比，正常大鼠肠系膜阻力血管在PE 浓度为3×10-7mol/L、1×10-6mol/L 时收缩增强(P＜0.01)，在1×10-5mol/L、3×10-5mol/L 时减弱(P＜0.05);心衰大鼠肠系膜阻力血管PE 在上述浓度时收缩效应变化不明显。RU486 预处理后加入DEX 与ALD 共孵育，与DEX +ALD组相比，正常大鼠肠系膜阻力血管在PE浓度为3×10-7mol/L、1×10-6mol/L 收缩减弱(P＜0.05)，当PE 浓度达到1×10-5mol/L、3×10-5mol/L 时增强(P＜0.05);心衰大鼠肠系膜阻力血管PE 在上述浓度时收缩效应变化不明显(图3)。

图3 地塞米松对醛固酮血管作用的影响Fig.3 Effect of DEX on ALD-treated mesenteric artery

2.5 ALD 对大鼠肠系膜阻力血管内皮依赖性舒张功能的影响 ALD 孵育后，与对照组相比，正常大鼠肠系膜阻力血管在Ach 浓度为1×10-8mol/L 时内皮依赖的舒张效应增加(P＜0.01)，在1×10-6mol/L 时减弱(P＜0.05);心衰大鼠肠系膜阻力血管舒张效应增加，在Ach浓度为3×10-8mol/L 时差异有统计学意义(P＜0.05，图4)。

3 讨论

图4 醛固酮对大鼠肠系膜阻力血管内皮依赖性舒张功能的影响Fig.4 Effect of ALD on endothelium-dependent relaxation of rat mesenteric artery

目前有关醛固酮快速作用的研究发现，在离体主动脉环灌流液中加入醛固酮10 min 后，醛固酮对钠泵的阻断作用达到最大，这种作用不被转录阻断剂和翻译阻断剂阻断，因此认为，醛固酮在血管上发挥的这种急性作用并不依赖于其基因调节机制［11］。本实验显示，10-8mol/L 醛固酮孵育10min 可使PE 引起的肠系膜阻力血管的最大收缩力显著增加，使PE 诱导的肠系膜阻力血管的收缩呈双向反应，这种作用可以被其特异性受体拮抗剂依普利酮阻断。醛固酮的这种快速血管作用可能是由醛固酮受体介导的，详细机制有待进一步的研究。

心力衰竭时醛固酮的急性血管效应是否发生改变目前还没有报道。本实验中，10-8mol/L 醛固酮孵育10 min 减弱了PE 诱导的肠系膜阻力血管的收缩，最大收缩力下降。另外，我们发现醛固酮特异性阻断剂依普利酮仅能部分阻断其对心衰大鼠肠系膜阻力血管的作用。醛固酮对心衰大鼠PE 诱导的肠系膜阻力血管收缩的单向作用与其对正常大鼠PE 诱导的肠系膜阻力血管收缩的双向作用有明显差异，且醛固酮对心衰大鼠减弱PE 诱导的肠系膜阻力血管的收缩作用更明显。造成这种差异的原因不很明了，可能是在心衰过程中，醛固酮持续升高造成了机体对醛固酮作用的耐受，盐皮质激素受体敏感性减小，对醛固酮的反应降低。

有研究表明，在脑室内灌注醛固酮可以引起高血压，而在灌注醛固酮的同时给予地塞米松可拮抗这种作用。说明糖皮质激素可以抑制醛固酮的作用。本实验中，单独地塞米松处理可以降低正常大鼠和心衰大鼠肠系膜阻力血管对PE 的反应性，但地塞米松对心衰大鼠PE 引起的肠系膜阻力血管收缩的减弱作用更明显。表明地塞米松对正常大鼠阻力血管具有调制作用，而且其对心衰大鼠肠系膜阻力血管的调制作用较强。地塞米松可使醛固酮处理的PE 诱导的肠系膜阻力血管的最大收缩力显著下降，醛固酮对PE 诱导的肠系膜阻力血管的双向作用被减弱，RU486 预处理可以部分阻断地塞米松对醛固酮作用的影响。说明地塞米松对醛固酮血管效应的调制作用至少部分与糖皮质激素受体有关。在心衰大鼠上，同样观察到了地塞米松对醛固酮血管效应的抑制作用，但调制作用不很明显。

醛固酮对舒张功能也有影响。本研究发现，醛固酮可增强正常大鼠ACh 诱导的内皮依赖性舒张反应，血管张力变化呈双向，醛固酮也可增强心衰大鼠ACh 诱导的内皮依赖性舒张，但血管张力呈单向。

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