福辛普利对自发性高血压大鼠氧化应激水平及血管功能的影响

刘正旺， 杨华， 杨振宇， 刘宜峰，吴小翠， 张明

基础与实验研究

福辛普利对自发性高血压大鼠氧化应激水平及血管功能的影响

刘正旺， 杨华， 杨振宇， 刘宜峰，吴小翠， 张明

目的：探讨福辛普利对自发性高血压大鼠氧化应激水平及血管功能的影响。

方法：大鼠分3组：正常对照组（n=15）、自发性高血压组（高血压组，n=15）、自发性高血压福辛普利治疗组（治疗组，n=15）。治疗组每日予灌胃福辛普利［10 mg（/kg·d）］，高血压组则予灌胃等体积生理盐水，每周测量尾动脉收缩压（SBP）。7周后检测血浆氧化物歧化酶（SOD）、血清活性氧（ROS）、丙二醛（MDA）、一氧化氮代谢产物（NO2-/NO3-）水平；并取胸主动脉，检测其对乙酰胆碱（Ach）/硝普钠（SNP）的舒张率。

结果：自第1周末开始至结束，治疗组的SBP较高血压组均显著下降（P＜0.05）。7周后，高血压组的血浆SOD活性较正常对照组明显下降（P＜0.05），而血清MDA及ROS水平则显著上升（P＜0.05）；但经福辛普利治疗后，治疗组大鼠的血浆SOD活性较高血压组有所上升（P=0.010），且MDA、ROS水平下降（MDA：P=0.021；ROS：P=0.009），差异均有统计学意义。高血压组NO2-/NO3-含量较正常对照组显著下降（P＜0.001），高血压组和治疗组对Ach/SNP诱导的血管舒张率均较正常对照组显著下降（P＜0.05）。治疗组血清NO2-/NO3-含量显著高于高血压组（P＜0.001）；对比高血压组，治疗组对Ach（P＜0.001）诱导的血管舒张率有明显上升。

结论：福辛普利通过抗氧化应激改善血管舒张功能，可能是其发挥降压作用的机制之一。

福辛普利；大鼠，近交SHR；氧化应激； 血管舒张

Abstract

Objective: To explore the effects of fosinopril on oxidative stress and vascular function in experimental rats with spontaneous hypertension.

Methods: The rats were divided into 3 groups: Control group， with normal healthy rats （n=15）， Spontaneous hypertension （SH）group （n=15）， SH rats received intragastric administration of normal saline and Treatment group （n=15）， SH rats received intragastric administration of fosinopril 10mg/（kg·d）. All animals were treated for 7 weeks. Caudal artery systolic blood pressure （SBP） was measured at each week. blood levels of superoxide dismutase （SOD）， reactive oxygen species （ROS）， malonaldehyde （MDA） and NO2-/NO3- were determined in different groups respectively after 7 weeks. Moreover， thoracic aorta was taken to examine its diastolic reactive rate by acetylcholine （Ach）/sodium nitroprusside （SNP） induction.

Results: From the 1stweek until the end of experiment， compared with SH group， Treatment group had decreased SBP， P＜0.05. With 7 weeks treatment， compared with Control group， SH group had decreased SOD activity， while increased protein levels of MDA and ROS， all P＜0.05； compared with SH group， Treatment group showed elevated SOD activity （P=0.010）， while reduced protein levels of MDA （P=0.021） and ROS （P=0.009）. Compared with Control group， SH group had the lower content of NO2-/NO3-（P＜0.001）； both SH group and Treatment group had decreased diastolic rates by Ach/SNP induction， P＜0.05. Compared with SH group， Treatment group presented the higher content of NO2-/NO3- and higher diastolic rate by Ach induction， all P＜0.001.Conclusion: Fosinopril could improve vascular diastolic function via anti-oxidative stress in experimental SH rats， which might be one of its anti-hypertensive mechanisms.

（Chinese Circulation Journal， 2016，31:892.）

随着生活水平的提高，目前高血压病已成为我国中老年人最常见的疾病，而近年来研究认为，血管氧化应激反应是高血压病发生发展的重要机制之一［1，2］。血管紧张素转换酶抑制剂（ACEI）作为重要的降压药物类别，目前在临床上使用广泛。已有多个研究发现，ACEI可降低糖尿病、肾脏疾病等患者的氧化应激水平而对疾病起保护治疗作用［3，4］。同样，ACEI在治疗高血压病中，抗氧化应激反应可能亦是其发挥降压作用的重要机制之一。本研究通过使用福辛普利治疗自发性高血压大鼠，进一步明确其氧化应激水平、血管舒张功能与血压变化的情况，进而探讨福辛普利是否通过经抗氧化应激发挥降压作用。

1　材料与方法

实验动物及分组： 自2015-01至2015-09选用15只13周龄雄性WKY大鼠作为正常对照组（n=15），另选30只雄性自发性高血压大鼠（SH大鼠）随机分为高血压组和自发性高血压福辛普利治疗组（治疗组），各15只，以上大鼠均购自北京维通利华实验动物技术有限公司，体重250～300g。

主要试剂与仪器：实验用福辛普利购自中美上海施贵宝制药，批号：H19980197；一氧化氮代谢产物（NO2-/NO3-）检测试剂盒购自深圳晶美生物工程有限公司；氧化物歧化酶（SOD）、丙二醛（MDA）、活性氧（ROS）检测试剂盒均购自南京建成生物工程研究所，BP 98A型大小鼠血压计购自森西科技有限公司。

方法： （1）福辛普利治疗：动物在恒温实验室（24±2℃）适应3 d后开始实验。治疗组以生理盐水溶解福辛普利后灌胃给药［10 mg/（kg·d）］，每日1次，共给药7周。高血压组则以等体积生理盐水进行灌胃，正常对照组未予干预措施。（2）大鼠尾动脉收缩压（SBP）测量：实验开始前及开始药物干预后每周末通过大鼠尾动脉血压测量仪检测大鼠尾动脉收缩压，连续7周，每次重复测3次，取平均值，观察各组大鼠的血压变化。（3）血清一氧化氮代谢产物（NO2-/NO3-）：7周后结束实验，使用3.5%水合氯醛按1 ml/100g剂量麻醉大鼠，经腹主动脉取血检测NO2-/NO3-水平，间接反映一氧化氮（NO）的含量［5］。（4）SOD、MDA、ROS测定：血浆SOD活性用黄嘌呤氧化酶法测定，采用硫代巴比妥酸法测定血清MDA含量，比色法检测血清ROS含量［6］。7周后，使用3.5%水合氯醛按1 ml/100g剂量麻醉大鼠，经腹主动脉取血，按照试剂盒说明书指示测定血浆SOD活性、血清MDA及ROS水平。（5）血管舒张能力：腹主动脉取血完毕后，迅速开胸摘取胸主动脉，去除动脉周围的脂肪和结缔组织，注意避免损伤血管内皮，留膈肌以上约1 cm处3 mm长的血管环保存于37℃ K-H液浴槽中，并通以95% O2和5% CO2。钢钩固定于含K-H液的浴皿中，并通过张力感受器连于二道台式平衡记录仪，给予血管环2 g的静息张力，平衡90 min后先以1 μmol/L去甲肾上腺素（NE）使血管环预收缩，然后按累积浓度法向浴槽 K-H液中依次加入乙酰胆碱（Ach），使其终浓度分别为1×10-9、1×10-8、1×10-7、1×10-6、1×10-5、1×10-4mol/L，记录血管舒张反应，同时以硝普钠（SNP）诱导的内皮非依赖性舒张反应作为对照，并计算各种浓度Ach和SNP诱导的血管舒张率。收缩和舒张程度用记录仪显示的张力表示，舒张率用舒张程度占预收缩程度的百分比表示。

2　结果

大鼠血压测定结果（表1）：与正常对照组比较：7周内，高血压组的SBP水平均显著高于正常对照组（P＜0.05）；实验前至第4周末，治疗组的SBP亦显著高于正常对照组（P＜0.05），从第5周至第7周末，其与正常对照组间的SBP水平暂未见显著差异（P＞0.05）。与高血压组比较，自第1周末开始至实验结束，治疗组的SBP水平均显著下降，差异有统计学意义（P＜0.05）。

表1　三组大鼠尾动脉收缩压水平比较（mmHg，）

表1　三组大鼠尾动脉收缩压水平比较（mmHg，）

注：与正常对照组比*P＜0.05；与高血压组比△P＜0.05。1 mmHg=0.133 kPa

组别　只数　尾动脉收缩压水平第0周　　第1周　　第2周　　第3周　　第4周　　第5周　　第6周　　第7周正常对照组　15　108±16　100±13　112±20　103±15　98±9　100±11　103±14　114±22高血压组　15　184±21*　190±30*　167±25*　170±24*　188±23*　168±20*　180±22*　185±27*治疗组　15　189±20*　172±22*△　163±27*△　150±19*△　141±20*△　134±16△　140±21△　135±19△

大鼠血浆SOD活性、血清MDA、ROS水平比较（表2）：7周末，高血压组的血浆SOD活性较正常对照组明显下降（P＜0.05），而血清MDA及ROS水平则显著上升（P＜0.05）；但经福辛普利治疗后，治疗组大鼠的SOD活性较高血压组有所上升（P=0.010），且MDA、ROS水平下降（MDA：P=0.021；ROS：P=0.009），差异均有统计学意义。

表2　第7周末各组大鼠血浆SOD活性、血清MDA、ROS水平比较（）

表2　第7周末各组大鼠血浆SOD活性、血清MDA、ROS水平比较（）

注：ROS：活性氧；SOD：氧化物歧化酶；MDA：丙二醛。与正常对照组比*P＜0.05；与高血压组比△P＜0.05△△P＜0.01

组别　只数　SOD（U/mgprot）MDA（nmol/mgprot）ROS（U/mgprot）正常对照组　15　68.12±9.06　4.00±0.53　163.71±22.88高血压组　15　59.80±7.53*　6.10±0.37*　198.65±19.78*治疗组　15　65.31±7.90△　4.62±0.58△　170.62±17.90△△

大鼠血清NO2-/NO3-水平及血管舒张能力：第7周末，正常对照组大鼠血清NO2-/NO3-含量为（38.52±6.76） μmol/L，高血压组大鼠NO2-/NO3-含量为（22.38±5.45）μmol/L，较正常对照组显著下降（P＜0.001），治疗组NO2-/NO3-含量为（33.09±6.04）μmol/L，显著高于高血压组（P＜0.001），但较正常对照组仍有所下降（P=0.038）。

高血压组和治疗组胸主动脉环对Ach/SNP诱导的血管舒张率比较（表3）：高血压组和治疗组胸主动脉环对Ach/SNP诱导的血管舒张率均较正常对照组显著下降（Ach：高血压组P＜0.001，治疗组P=0.019；SNP：高血压组P=0.018，治疗组P=0.035）；与高血压组相比，治疗组对Ach（P＜0.001）/ SNP （P=0.033）诱导的血管舒张率均有明显上升。各组大鼠对Ach的舒张反应均弱于SNP（P＜0.05）。

表3　比较各组大鼠胸主动脉环对Ach/SNP舒张反应（%，±s）

表3　比较各组大鼠胸主动脉环对Ach/SNP舒张反应（%，±s）

注：Ach：乙酰胆碱；SNP：硝普钠。SNP阳性对照作用：Ach仅诱导内皮依赖性舒张反应，而SNP可诱导内皮非依赖性舒张反应。与正常对照组比*P＜0.05**P＜0.01；与高血压组比△P＜0.05△△P＜0.01。与SNP诱导舒张率比▲P＜0.05

组别 　只数　Ach诱导舒张率 　SNP诱导舒张率正常对照组　15　20.03±11.12▲　45.31±16.47高血压组 　15　3.98±4.34**▲　33.99±12.74*治疗组 　15　15.70±8.26*△△▲　38.17±9.60*△

3　讨论

氧化应激是指机体受到刺激后，机体或细胞内自由基的产生和消除失衡，ROS在细胞内蓄积引起细胞毒性反应，从而导致细胞及组织损伤［7］。近二十年来研究发现，氧化应激在高血压病的发生发展过程中发挥重要作用［8，9］。2007年Harrison等［10］提出氧化应激通过损害血管而参与高血压的发病，血管内皮细胞及平滑肌细胞在受到刺激因素作用后，激活烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADPH）氧化酶，使内皮型一氧化氮合酶（eNOS）脱偶联，产生ROS，进而硝化成为过氧化亚硝酸，导致血管损伤和血压升高。

本研究结果发现，SH大鼠血浆SOD活性较正常大鼠显著下降，而血清MDA、ROS水平出现显著上升，这提示SHR大鼠体内氧化应激水平明显升高。ACEI作为经典的降压药物，除作用于经典的肾素-血管紧张素-醛固酮系统，其抗氧化应激作用近年来也逐渐受到关注［11，12］。本研究中，经福辛普利治疗后，高血压大鼠的血压已显著下降，在治疗第5～7周，其收缩压与正常大鼠水平无显著差异。经福辛普利治疗7周后的SH大鼠SOD活性虽低于正常大鼠，MDA水平亦高于正常大鼠；但对比高血压组，其SOD活性有所升高， MDA、ROS水平有所下降，提示福辛普利可能可通过改善氧化应激降低血压水平。

氧化应激在高血压致病过程中，NO减少是重要的致病因素，当高血压血流切应力波动幅度增大时，刺激血管内皮细胞致使其出现功能失调，NO合成受损，内皮素合成增多，进而引起血管内皮依赖性舒张反应减弱，血管痉挛，导致血压持续升高［13，14］。SNP为非内皮依赖性的扩张血管活性药物，各组大鼠对其反应均强于血管内皮依赖性的Ach。本研究结果提示，SH大鼠对Ach的舒张反应不如正常大鼠敏感，提示在大鼠自发性高血压中，内皮依赖性血管舒张途径出现损伤。并且，SH大鼠的NO代谢产物含量明显低于正常大鼠，提示在SH大鼠中存在显著的NO含量下降，这可能是导致内皮依赖性血管舒张途径损伤的原因之一。经福辛普利治疗后，治疗组大鼠对Ach的敏感性虽不如正常大鼠，但其较SH大鼠仍有所改善，提示福辛普利可改善内皮依赖性的血管舒张反应，且治疗后的大鼠一氧化氮代谢产物含量较SH大鼠有所上升，通过升高SH大鼠体内NO含量发挥抗氧化应激作用，进而改善血管舒张功能，可能是福辛普利治疗SH大鼠的作用机制之一。

［1］ Dinh QN， Drummond GR， Sobey CG， et al. Roles of inflammation，oxidative stress， and vascular dysfunction in hypertension. Biomed Res Int， 2014， 2014: 406960.

［2］ Montezano AC， Dulak-Lis M， Tsiropoulou S， et al. Oxidative stress and human hypertension: vascular mechanisms， biomarkers， and novel therapies. Can J Cardiol， 2015， 31: 631-641.

［3］ Nakamura A， Shikata K， Nakatou T， et al. Combination therapy with an angiotensin-converting-enzyme inhibitor and an angiotensin II receptor antagonist ameliorates microinflammation and oxidative stress in patients with diabetic nephropathy. J Diabetes Investig， 2013， 4: 195-201.

［4］ Thomas CM， Yong QC， Seqqat R， et al. Direct renin inhibition prevents cardiac dysfunction in a diabetic mouse model: comparison with an angiotensin receptor antagonist and angiotensin-converting enzyme inhibitor. Clin Sci （Lond）， 2013， 124: 529-541.

［5］ 李东亮， 李炳， 张利彬， 等. 肾缺血-再灌注损伤引起的脑生化改变. 中国病理生理杂志， 2006， 22: 2411-2413.

［6］ 陈烨， 黄国庆， 周述芝， 等. 吸入氢气对肠缺血再灌注大鼠脑氧化应激及炎症反应的影响. 中华器官移植杂志， 2014， 35: 237-242.

［7］ Pingitore A， Lima GP， Mastorci F， et al. Exercise and oxidative stress: potential effects of antioxidant dietary strategies in sports. Nutrition，2015， 31: 916-922.

［8］ Giugliano D， Ceriello A， Paolisso G. Diabetes mellitus， hypertension，and cardiovascular disease: which role for oxidative stress. Metabolism，1995， 44: 363-368.

［9］ Pennathur S， Heinecke JW. Oxidative stress and endothelial dysfunction in vascular disease. Curr Diab Rep， 2007， 7: 257-264.

［10］ Harrison DG， Gongora MC， Guzik TJ， et al. Oxidative stress and hypertension. J Am Soc Hypertens， 2007， 1: 30-44.

［11］ 刘雪平， 张桂茹， 祝玮玮， 等. 贝那普利对老龄自发性高血压大鼠血管糖基化终末产物形成及血管损伤的抑制. 中国循环杂志，2008， 23: 139-142.

［12］ Liu XP， Pang YJ， Zhu WW， et al. Benazepril， an angiotensinconverting enzyme inhibitor， alleviates renal injury in spontaneously hypertensive rats by inhibiting advanced glycation end-productmediated pathways. Clin Exp Pharmacol Physiol， 2009， 36: 287-296.

［13］ Virdis A， Bacca A， Colucci R， et al. Endothelial dysfunction in small arteries of essential hypertensive patients: role of cyclooxygenase-2 in oxidative stress generation. Hypertension， 2013， 62: 337-344.

［14］ 张强， 邓峰美， 何芳， 等. 内皮型—氧化氮合酶基因标签单核苷酸多态性与新疆哈萨克族原发性高血压的关联研究. 中国循环杂志，2012， 27： 91-94.

Effects of Fosinopril on Oxidative Stress and Vascular Function in Experimental Rats With Spontaneous Hypertension

LIU Zheng-wang， YANG Hua， YANG Zhen-yu， LIU Yi-feng， WU Xiao-cui， ZHANG Ming.
Department of Cardiology， Traditional Chinese Medicine Hospital of Hainan Province， Haikou （570102）， Hainan， China
Corresponding Author: ZHANG Ming， Email : zhangmnn@163.com

Fosinopril； Rats， inbred SHR； Oxidative stress； Vasodilation

2015-11-23）

（编辑：汪碧蓉）

570102 海口市，海南省中医院 心内科（刘正旺、杨华、杨振宇、吴小翠、张明），老年病科（刘宜峰）

刘正旺 主治医师 硕士 主要从事心血管疾病方面的研究 Email : liuzhengwang661@163.com 通讯作者：张明 Email : zhangmnn@163.com

R541

A

1000-3614（2016）09-0892-04 doi:10.3969/j.issn.1000-3614.2016.09.016