ARB类药物联合抗醛固酮治疗对老年自发性高血压大鼠血管功能的影响

李 晟,刘 宇,宋奇颖,李 丽,赵晓芳,李 晗,王 蕾*

(1山西医科大学附属大医院老年医学科,太原 030032;2山西医科大学药理学教研室;*通讯作者,E-mail:wang-leicn@163.com)

高血压是心血管疾病的重要危险因素,其发生发展与多种因素的复杂作用有关,增龄是其独立危险因素[1]。随社会人口老龄化趋势,老年心血管疾病领域的研究也逐渐成为国内外学者关注的热点。

临床发现,老年人血压呈现收缩压高、脉压大、波动大、昼夜节律异常等特征[2],与血管自我调节功能减弱,舒缩功能异常以及动脉硬化关系密切,血管重塑是其病理基础。高血压引起的血管重塑涉及机体所有脏器,临床单纯控制血压并不能改善靶器官功能,因此降压治疗的同时改善血管重塑已成为高血压治疗的目标之一。老年群体本身有其特殊性,体内的抗炎抗氧化功能减退使得慢性炎症与逐渐加重的细胞氧化应激状态长期持续存在,同时可能合并有糖尿病、骨质疏松、肿瘤等其他疾病,共同造成血管损伤[3],使老年高血压疾病血管损伤程度重,并表现为治疗难度大、常需多种药物联合使用,进而造成靶器官损伤的特征。

血管紧张素转化酶抑制剂(ACEI)、血管紧张素受体阻滞剂(ARB)类药物以其对肾素-血管紧张素-醛固酮(RAAS)系统的抑制作用,一直作为临床高血压治疗的常用药物。研究发现,长期使用ACEI、ARB类药物可以出现不同程度的醛固酮逃逸现象,削弱其降压以及靶器官保护作用。加用醛固酮受体阻断剂可明显增强其降压效果,同时减低患者心血管事件的发生率及患者死亡率,与其改善患者心肌纤维化以及阻力血管重塑和纤维化过程有关[4]。大量研究已经证明,醛固酮的致心肌纤维化作用,醛固酮受体阻断剂也因此作为临床治疗心功能衰竭的必选药物之一。研究发现,随年龄增长正常由肾上腺球状带分泌的醛固酮虽然减少,但可以自主分泌醛固酮的细胞群表达增多,与老年人心血管疾病风险增加可能相关[5]。本实验拟观察通过联合抗醛固酮治疗后,老年高血压大鼠重要脏器小动脉血管功能的影响。

1 材料与方法

1.1 动物分组及干预

20周龄雄性自发性高血压大鼠(spontaneously hypertensive rats,SHR)以及Wistar-Kyoto(WKY)大鼠,体质量(278-305)g,SPF级,均购自北京维通利华实验动物技术有限公司,许可证号SCXK(京)2016-0011。WKY大鼠6只及SHR大鼠18只,适应性饲养4周。18只SHR大鼠随机分为:SHR L组:给予氯沙坦20 mg/(kg·d);SHR L+A组:给予氯沙坦20 mg/(kg·d)+螺内酯10 mg/(kg·d);SHR组:给予等体积的生理盐水。WKY组:给予等体积的生理盐水。每组6只大鼠,灌胃给药,每天1次,连续给药4周。

1.2 尾动脉血压检测

药物干预前后使用无创尾套法定期测量并记录大鼠清醒、安静状态的尾动脉血压,重复测量3次取平均值记为当次血压水平。

1.3 血管收缩和舒张功能测定

大鼠处死后,将心脏、肾脏立即取出,转移至4 ℃ pH 7.4的HEPES溶液中,在显微镜下立即分离冠脉和肾内动脉,剪长度约为2 mm的动脉血管环。血管环中穿入两根直径为40 μm的钨丝,固定在Multi Myograph system-610M浴槽内的传感器上,溶液更换为K-H液,持续通95%O2与5%CO2混合气体并恒温保持37 ℃。每隔15 min更换一次浴槽内液体,稳定60-90 min后,以60 mmol/L KCl溶液预收缩,检测血管活性。将预收缩幅度小于2 mN或是收缩无法维持的舍弃。再稳定60 min后,以浓度梯度为20,40,60,80,100 mmol/L的KCl溶液收缩血管,作收缩曲线,检测血管收缩功能;再分别以60 mmol/L KCl溶液,10 mmol/L PE或0.3 mmol/L U46619预收缩,待血管稳定,向浴槽中分别依次加入浓度为10-7,10-6,10-5,10-4,10-3,10-2,10-1mmol/L的乙酰胆碱溶液和10-5,10-4,10-3,10-2,10-1mmol/L的硝普钠溶液舒张血管,作舒张曲线,测试血管内皮依赖的舒张功能以及肌源性舒张功能。加入每个浓度的药品后,均需待血管达到稳定平台再加入下一浓度。每两个曲线之间血管均在K-H液中稳定约30 min。得到数据通过Labchart 7进行处理。

1.4 统计学分析

采用GraphPad prism 6.01统计软件进行数据处理。正态资料以均数±标准差表示,多个样本均数间的比较采用单因素方差分析,采用Turkeys进行组间多重比较,以α=0.05为检验标准。

2 结果

2.1 各组血压情况

给药前,SHR组、SHR L组以及SHR L+A组收缩压之间差异无统计学意义(P>0.05),与WKY组比较差异有统计学意义(P<0.05)。给药后,SHR L组与SHR组收缩压差异有统计学意义(P<0.05),SHR L+A组与SHR L组收缩压明显降低(P<0.05),SHR L+A组与WKY组血压差异无统计学意义(P>0.05,见表1)。

表1给药前后各组大鼠收缩压的变化比较(mmHg)

Table1Bloodpressuresineachgroupbeforeandafterintervention

组别 给药前 给药后SHR组182.09±8.5192.15±11.4SHR L组185.65±10.4166.83±9.8∗SHR L+A组187.96±9.7121.50±12.3#WKY组132.07±8.6135.02±9.4

与SHR组比较,*P<0.05;与SHR L组比较,#P<0.05

2.2 各组血管收缩功能

以WKY组在100 mmol/L KCl溶液条件下收缩幅度的平均水平为100%,观察到SHR组冠脉(CA)和肾内动脉(RA)对KCl的收缩反应影响不同。100 mmol/L KCl条件下,SHR组CA收缩幅度与WKY组比较无显著变化(P>0.05),SHR L组与SHR组CA收缩幅度差异有统计学意义(P<0.05),SHR L+A组与SHR L组CA收缩幅度差异有统计学意义(P<0.05)。100 mmol/L KCl条件下,SHR组与WKY组RA收缩幅度差异有统计学意义(P<0.05),SHR L组与SHR组RA收缩幅度差异有统计学意义(P<0.05),SHR L+A组与SHR L组RA收缩幅度差异有统计学意义(P<0.05,见图1)。ARB类药物可明显减弱冠脉的收缩功能、增加肾内动脉的弹性,对心肌以及肾脏的血供有积极意义,联合醛固酮受体拮抗剂作用更佳明显。

2.3 各组血管舒张功能

以各组血管在60 mmol/L KCl溶液,10 mmol/L PE或0.3 mmol/L U46619条件下预收缩幅度的平均水平为100%,观察到SHR组RA血管内皮依赖的舒张功能受损,经药物干预,明显改善;其RA肌源性舒张功能减弱,ARB类可明显改善,联合用药未见增强(各组CA及RA血管舒张功能见图2)。

与SHR组比较,*P<0.05;与SHR L组比较,#P<0.05;与WKY组比较,△P<0.05B. 100 mmol/L KCl对不同组CA和RA血管收缩的影响图1 ARB类药物对血管收缩功能的影响Figure 1 Influence of ARBs on vasoconstriction

图2 ARB类药物对血管舒张功能的影响Figure 2 Influence of ARBs on vasodilatation of CA and RA

3 讨论

增龄本身是个不可避免的退行性过程,也是造成血管损伤和老化的重要因素,涉及到机体所有器官、系统。老年高血压患者血管的结构及功能的改变是高血压综合年龄作用的结果,血压的有效控制以及靶器官的保护是老年高血压治疗中关注的要点。近年来,临床上抗醛固酮治疗在血压控制中,尤其是老年难治性高血压患者的平稳、有效降压中的积极作用逐步受到重视[6]。

研究表明,高血压是一种炎性过程,雌激素可以通过影响AngⅡ的生成,进而影响血压水平[7],同时可抑制炎症反应发挥血管保护作用[8],本实验为消除雌激素对血管的影响,选用雄性大鼠作为研究对象。本实验观察到氯沙坦联合螺内酯可以有效降低SHR大鼠的血压,降压效果明显。临床资料显示,螺内酯主要降低收缩压,对舒张压的作用不明显,与其阻断醛固酮的致血管纤维化作用有关,此特征正符合老年高血压控制的需求,并且对60岁以上的难治性高血压患者有效[9]。

研究发现,高血压大鼠的大小动脉血管重塑的方式不同,其中大动脉的内径和血管腔横截面积均增大,而小动脉的改变则相反[10],小动脉的功能在靶器官保护中起关键作用。大量研究证明炎症是引起高血压、血管重塑、内皮功能紊乱、氧化应激等的因素之一,也是导致老年高血压难以有效控制的重要原因,AngⅡ和醛固酮在其中扮演重要角色[11]。AngⅡ通过不同因素作用导致心血管系统氧化应激增加,进而参与到血管重塑中,损伤血管内皮,血管过氧化物酶/HOCl/金属蛋白酶途径是其中之一[12]。有研究证明,血管紧张素受体阻断剂类药物的使用,可以明显抑制AngⅡ增加氧化应激的作用[13]。本实验也在老年高血压大鼠的肾内动脉观察到明显的内皮功能受损,以及血管紧张素受体的阻断对其缓解作用,加用抗醛固酮治疗后效果未见明显增强。

传统的抗高血压治疗主要基于对RAAS系统的抑制或阻断,而老年人群特有的醛固酮自主分泌现象并未被有效抑制[5]。研究发现,醛固酮在高血压疾病发生前以及疾病早期即可损伤大小动脉,即使在血压以及其他指标调节正常的情况下,血浆醛固酮水平也与动脉血管硬化程度呈正相关[14],并且醛固酮可以作用于心脏,使心肌和周围血管胶原增加,引起心肌和血管重塑、改变血管内皮功能、以及与平滑肌受体结合,改变其对肾上腺激素刺激的反应性,从而使醛固酮受体阻断剂被加入到抗高血压的治疗中[15],尤其用于伴有糖尿病、肥胖、代谢综合征的患者时,肾脏保护作用更明显[16]。本实验中,联合醛固酮受体阻断剂比单独阻断血管紧张素受体能更明显控制血压,并调节肾内动脉血管的舒缩功能接近于正常水平,通过调节肾脏血管收缩功能,从而发挥改善肾脏血流的作用。

王海燕等[17]研究发现,高血压明显降低大鼠基底动脉对血管收缩剂的反应性,本实验中,在肾内动脉观察到相似的现象,冠脉则相反,SHR大鼠的冠脉血管对收缩剂反应性增强,使用药物干预后冠脉血管收缩反应减弱,在保障心脏的血供方面起到一定的保护作用,其中具体机制有待深入研究。

综上,老年自发高血压大鼠血管有明显的功能改变,本实验在传统治疗阻断血管紧张素受体基础上,加用醛固酮受体阻断剂,观察到联合治疗不仅可以更好控制血压,同时能发挥靶器官保护作用。本研究发现联合治疗可以有效改善肾脏小动脉的收缩反应性,从而发挥改善肾脏血流的作用,而对冠状动脉,联合治疗有一定的舒张冠脉血管作用。联合治疗对不同血管的收缩作用不同,具体机制有待进一步探讨。总之,本研究证明联合醛固酮受体拮抗剂可以有效控制血压,在老年高血压靶器官如冠状动脉及肾动脉方面起到一定的保护作用,拟进一步探讨其具体机制,为高血压病的预防、老年高血压的临床治疗和预后改善提供新的思路。