甲基异茜草素-1-甲醚的降血压作用及机制研究

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背景高血压的发病机制与血管内皮细胞功能紊乱引起体内一氧化氮(Nitric oxide,NO)和内皮素等血管活性物质的失衡有关,改善血管内皮功能有助于降低血压。研究发现,巴戟天具有抗氧化、抗炎活性以及保护血管内皮功能的作用。甲基异茜草素-1-甲醚(Rubiadin-1-methyl ether,R1ME)是从巴戟天中提取的蒽醌类有效成分,有可能通过保护血管内皮而降低血压。目的研究R1ME降压的作用及其机制,探讨血管内皮细胞生长因子受体2(Vascular endothelial growth factor receptor 2,VEGFR2)是否是R1ME降压的靶点。方法4周龄、雄性、Wistar-kyoto大鼠(Wistar-kyoto rats,WKY)和自发性高血压大鼠(Spontaneously hypertensive rats,SHR),分别30只。分为6组,每组10只:WKY组;WKY+R1ME组;WKY+ZD6472组;SHR组;SHR+R1ME组;SHR+ZD6472+R1ME组。凡德他尼(Vandetanib,ZD6472)是VEGFR2特异性抑制剂。100 mg/kg/day R1ME药物和0.1 mg/kg/day ZD6472灌胃8周。8周后检测以下指标:(1)大鼠尾动脉血压;(2)动脉血检测血浆硫化氢(Hydrogen sulfide,H2S)含量和NO含量;血管组织三磷酸肌醇(Inositol 1,4,5-triphosphate,IP3)表达量;血管内皮依赖性舒张(Endothelium-dependent relaxation,EDR)功能;(3)体式显微镜观察血管形态;(4)苏木素-伊红染色观察血管形态;(5)免疫组化检测血管组织VEGFR2,内皮型一氧化氮合酶(Endothelial nitric oxide synthase,eNOS)的阳性表达。培养人脐静脉内皮细胞(Human umbilical vein endothelial cells,HUVEC),选择生长良好的第3-8代内皮细胞进行实验。细胞分为4组:内皮细胞组;内皮细胞+R1ME组;内皮细胞+ZD6472组;内皮细胞+R1ME+ZD6472组。R1ME孵育12小时,ZD6472孵育4小时;(6)苏木素-伊红染色观察内皮细胞形态;(7)检测内皮细胞上清液的H2S、NO和IP3含量;(8)免疫组化检测内皮细胞VEGFR2的阳性表达;(9)免疫荧光检测内皮细胞eNOS的阳性表达。结果(1)与WKY组相比,WKY+ZD6472组大鼠血压升高,血浆NO和血管组织中IP3含量降低,EDR功能降低,存在显著性差异(P<0.05);SHR组大鼠血压明显升高,血浆H2S、NO和血管组织IP3含量降低,EDR功能降低,存在显著性差异(P<0.05);与SHR组相比,SHR+R1ME组大鼠血压降低,血管EDR功能升高,血浆H2S、NO和血管组织IP3含量升高,存在显著性差异(P<0.05);与SHR+R1ME组相比,SHR+R1ME+ZD6472组大鼠血压升高,血浆NO和血管组织中IP3含量下降,其血管EDR功能降低,存在显著性差异(P<0.05)。(2)与WKY组相比,SHR组大鼠血管内皮损伤严重;SHR组经R1ME处理后,与SHR组相比,SHR+R1ME组血管内皮损伤有显著改善,但ZD6472与R1ME同时给药于SHR时,与SHR+R1ME组相比,R1ME改善血管损伤的作用下降。(3)与WKY组相比,SHR组大鼠中的VEGFR2和eNOS阳性表达降低,但SHR组经R1ME处理后,与SHR组相比,SHR+R1ME组VEGFR2和eNOS呈现高阳性表达,但当ZD6472与R1ME共同处理时,与SHR+R1ME组相比,SHR+R1ME+ZD6472组VEGFR2和eNOS呈现弱阳性表达。(4)与内皮细胞组相比,通过苏木素-伊红染色观察内皮细胞的病变情况发现R1ME对内皮细胞有重塑的作用;对内皮细胞进行R1ME和ZD6472共处理时,与内皮细胞+R1ME组相比,内皮细胞+R1ME+ZD6472组无明显内皮细胞重塑作用。(5)与内皮细胞组相比,内皮细胞+R1ME组细胞上清液中H2S、NO、IP3的含量增加,存在显著性差异(P<0.05);而内皮细胞+ZD6472组的H2S、NO和IP3的含量降低,存在显著性差异(P<0.05);对内皮细胞进行R1ME和ZD6472共处理时,与内皮细胞+R1ME组相比,内皮细胞+R1ME+ZD6472组细胞上清液中NO和IP3的含量降低,存在显著性差异(P<0.05)。(6)与内皮细胞组相比,内皮细胞+ZD6472组中VEGFR2和eNOS的阳性表达下降;内皮细胞经R1ME处理后,内皮细胞+R1ME组中VEGFR2和eNOS的阳性表达升高,但对内皮细胞进行R1ME和ZD6472共处理时,与内皮细胞+R1ME组相比,内皮细胞+R1ME+ZD6472组VEGFR2和eNOS的阳性表达下降。结论R1ME具有降低血压的作用,其主要机制可能是通过激活VEGFR2因子,修复eNOS-NO途径,改善血管内皮损伤,从而缓解高血压疾病。
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