高血壓、同型半胱氨酸和冷環(huán)境所致血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷保護(hù)效應(yīng)藥物作用特征的研究.pdf

1、血管內(nèi)皮是一層位于血液與血管壁之間單層內(nèi)皮細(xì)胞，構(gòu)成了血液和組織間物質(zhì)交換和選擇性通透的屏障，能夠通過識(shí)別血液流動(dòng)過程中的物理、化學(xué)信號(hào)，合成釋放各類生物活性因子做出應(yīng)答。血管內(nèi)皮通過監(jiān)測(cè)、整合各類血管源性信號(hào)，不僅參與止血、抗凝、血管活性物質(zhì)代謝等過程，對(duì)于維持循環(huán)系統(tǒng)生理功能、調(diào)節(jié)血管張力、保持體液平衡也有著重要作用。由于血管內(nèi)皮分布廣泛且功能眾多，極易受到各種危險(xiǎn)因子的侵害，血流剪切力改變、高血壓、高血脂、高血糖、高同型半胱氨酸、

2、冷暴露等因素均能造成血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷，使其處于氧化應(yīng)激狀態(tài)或發(fā)生炎癥反應(yīng)，導(dǎo)致血管內(nèi)皮細(xì)胞功能紊亂的發(fā)生。
　　血管內(nèi)皮細(xì)胞功能紊亂也是導(dǎo)致各類心血管疾病發(fā)生的重要因素，在動(dòng)脈粥樣硬化，移植物血管病，高血壓，充血性心臟衰竭，原發(fā)性肺動(dòng)脈高壓、敗血癥和炎性綜合癥等各類心血管疾病中均伴隨著血管內(nèi)皮損傷和功能障礙。乙酰膽堿誘導(dǎo)的內(nèi)皮依賴性血管舒張反應(yīng)現(xiàn)已被作為檢驗(yàn)內(nèi)皮細(xì)胞功能紊亂程度的首選指標(biāo)。而離體血管條實(shí)驗(yàn)則是一類通過監(jiān)測(cè)離體血管收

3、縮與舒張反應(yīng)并以此評(píng)價(jià)血管組織功能狀態(tài)或藥物作用特點(diǎn)的藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)方法。本研究以離體血管條實(shí)驗(yàn)技術(shù)平臺(tái)為基礎(chǔ)，圍繞血管內(nèi)皮細(xì)胞保護(hù)，對(duì)高血壓、同型半胱氨酸和冷環(huán)境所導(dǎo)致的內(nèi)皮細(xì)胞功能損傷及與之相關(guān)的內(nèi)皮細(xì)胞保護(hù)藥物作用特點(diǎn)進(jìn)行了研究，為研究新型抗高血壓、抗動(dòng)脈粥樣硬化以及冷損傷的防治藥物提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
　　第一部分部分高血壓藥物擴(kuò)張大鼠腸系膜阻力血管的作用特征
　　埃他卡林(iptakalim，Ipt)作為一類全新結(jié)構(gòu)類型的K

4、ATP通道開放劑，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和臨床試驗(yàn)表明其具有確切、平穩(wěn)和持久的降壓作用，現(xiàn)已完成的臨床實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明，Ipt對(duì)血壓正常的受試者沒有明顯影響，對(duì)高血壓患者具有明顯的降壓作用，其作用平穩(wěn)，并且對(duì)心率無顯著影響，無嚴(yán)重不良事件發(fā)生，安全性較好。實(shí)驗(yàn)室前期在研究Ipt擴(kuò)張血管作用特點(diǎn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，隨著大鼠腸系膜微動(dòng)脈血管管徑的減小，Ipt的擴(kuò)血管作用越強(qiáng)。由于阻力血管構(gòu)成了血壓調(diào)控的主體，且血管管徑越小，所形成的外周阻力也越大，Ipt選擇性擴(kuò)張微

5、小血管的作用特點(diǎn)也與其在整體實(shí)驗(yàn)上具有強(qiáng)效降壓的作用效果相一致。此外，還發(fā)現(xiàn)隨著血管內(nèi)灌注壓的增高，Ipt的擴(kuò)血管作用也逐漸增強(qiáng)，該結(jié)果也與臨床試驗(yàn)中Ipt選擇性作用于高血壓患者的特點(diǎn)相一致。上述研究結(jié)果表明Ipt在發(fā)揮擴(kuò)血管作用時(shí)具有對(duì)高血壓狀態(tài)下阻力血管的選擇性。
　　本部分實(shí)驗(yàn)對(duì)比研究了Ipt與血管緊張素Ⅱ受體阻斷藥、鈣通道阻滯藥、α1受體阻滯劑、鉀通道開放劑以及內(nèi)皮素受體阻斷劑等臨床常用高血壓藥物擴(kuò)張大鼠腸系膜微動(dòng)脈的作用

6、特點(diǎn)，結(jié)果顯示氯沙坦、纈沙坦、氨氯地平、硝苯地平、哌唑嗪、特拉唑嗪、吡那地爾、二氮嗪、波生坦等臨床常用降壓藥物在擴(kuò)張微動(dòng)脈血管時(shí)均不具有對(duì)管徑的選擇性，對(duì)(100-300)μm范圍內(nèi)的微動(dòng)脈血管擴(kuò)張作用效果無明顯差異。在擴(kuò)張不同灌注壓下的微動(dòng)脈血管時(shí)，上述藥物均表現(xiàn)出了對(duì)壓力狀態(tài)的一定選擇性，隨著灌注壓的降低，擴(kuò)血管作用出現(xiàn)一定程度上的減弱。但與Ipt對(duì)壓力狀態(tài)的選擇性相比，上述藥物擴(kuò)血管作用受壓力的影響明顯弱于Ipt，除Ipt外其他藥

7、物在20 mmHg壓力狀態(tài)時(shí)均表現(xiàn)出一定的擴(kuò)血管作用。
　　第二部分NNMR靶向性創(chuàng)新藥物先導(dǎo)結(jié)構(gòu)HH103對(duì)同型半胱氨酸病理生理狀態(tài)下內(nèi)皮細(xì)胞保護(hù)作用的藥理學(xué)特征
　　同型半胱氨酸(homocysteine，Hcy)誘發(fā)的血管內(nèi)皮細(xì)胞功能紊亂是導(dǎo)致各類心血管疾病發(fā)生的重要因素，高血壓、動(dòng)脈粥樣硬化和血栓等疾病的發(fā)生均與之相關(guān)。本實(shí)驗(yàn)室前期研究表明，激活血管內(nèi)皮細(xì)胞非神經(jīng)性M受體(non-neuronal muscarini

8、c receptor，NNMR)能夠有效減輕動(dòng)脈粥樣硬化損傷。檳榔堿作為NNMR激動(dòng)劑能夠通過提高eNOS表達(dá)，促進(jìn)NO釋放，抑制黏附因子和趨化因子IL-8受體的過度表達(dá)有效對(duì)抗高血脂誘發(fā)大鼠動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生。我們以檳榔堿為結(jié)構(gòu)母核，設(shè)計(jì)合成了新結(jié)構(gòu)化合物HH103并對(duì)其擴(kuò)張血管及對(duì)抗同型半胱氨酸損傷的藥理學(xué)作用進(jìn)行了研究。
　　在離體血管實(shí)驗(yàn)上對(duì)比HH103和檳榔堿的擴(kuò)血管特征發(fā)現(xiàn)，HH103的作用效果更強(qiáng)，兩者均具有完全的內(nèi)

9、皮依賴性。但與檳榔堿的作用特征所不同的是，M受體非特異性阻斷劑阿托品不能拮抗HH103的擴(kuò)血管作用，同時(shí)在前期研究中發(fā)現(xiàn)HH103不能誘發(fā)離體豚鼠回腸收縮，表明該化合物不激活M受體。通過添加一氧化氮合酶阻斷劑L-NAME或環(huán)氧合酶阻斷劑吲哚美辛(indomethacin，Indo)發(fā)現(xiàn)HH103和檳榔堿的擴(kuò)血管作用均受到一定抑制，經(jīng)兩種阻斷劑共同孵育后二者的血管舒張作用與去除內(nèi)皮后的作用效果無明顯差異，提示HH103和檳榔堿的擴(kuò)血管作用

10、與誘導(dǎo)血管內(nèi)皮細(xì)胞釋放NO和PGI2有關(guān)。
　　通過Hcy孵育大鼠尾動(dòng)脈血管復(fù)制損傷模型發(fā)現(xiàn)，Hcy能夠劑量依賴的造成血管內(nèi)皮依賴性舒張反應(yīng)減弱，而對(duì)硝普鈉(sodium nitroprusside，SNP)引起的非內(nèi)皮依賴性舒張無明顯影響。HH103預(yù)處理能夠明顯改善Hcy損傷后的尾動(dòng)脈內(nèi)皮依賴性舒張反應(yīng)，使用L-NAME阻斷NO或Indo阻斷PGI2后，HH103對(duì)上述舒張作用的改善作用均受到一定抑制。此外在內(nèi)皮細(xì)胞增殖實(shí)驗(yàn)中

11、，HH103能夠劑量依賴的對(duì)抗Hcy對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞的增殖損傷。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明HH103促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞釋放NO和PG2不僅介導(dǎo)了血管的舒張反應(yīng)還在一定程度上發(fā)揮了改善內(nèi)皮細(xì)胞功能、減少內(nèi)皮損傷的作用。除此之外HH103還能夠劑量依賴的刺激內(nèi)皮細(xì)胞釋放NO，以及對(duì)抗角叉菜膠誘發(fā)小鼠尾動(dòng)脈血栓形成的作用。
　　綜上所述，以檳榔堿為母核合成的新化合物HH103在擴(kuò)張血管方面的作用效果優(yōu)于檳榔堿，該作用不通過激活M受體實(shí)現(xiàn)，顯示其具有作為NNMR特

12、異性激動(dòng)劑存在的可能。此外，HH103能夠?qū)笻cy造成的血管內(nèi)皮功能損傷以及內(nèi)皮細(xì)胞增殖抑制，并具有顯著的抗血栓形成作用，此類藥理學(xué)作用與其刺激內(nèi)皮細(xì)胞釋放NO和PGI2有關(guān)。
　　第三部分冷環(huán)境所致血管舒縮功能的變化特征以及內(nèi)皮細(xì)胞活性藥物的作用特征
　　冷損傷主要包括直接的細(xì)胞凍結(jié)損傷和外周缺血誘發(fā)的組織損傷。外周缺血主要是由于冷環(huán)境條件下體表血管收縮以及內(nèi)皮細(xì)胞損傷導(dǎo)致炎性反應(yīng)發(fā)生進(jìn)而誘發(fā)形成血栓阻塞微循環(huán)所致。由于

13、冷損傷多具有不可逆性，因此我們從冷環(huán)境條件下體表及肢端的外周循環(huán)障礙及低溫導(dǎo)致的內(nèi)皮細(xì)胞損傷入手，研究低溫條件下血管舒張及收縮功能變化，探討通過擴(kuò)張肢端血管、保護(hù)血管內(nèi)皮細(xì)胞，改善血液循環(huán)、減少冷損傷發(fā)生的可行性。
　　通過體外血管環(huán)實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，冷暴露能夠明顯降低血管收縮能力，隨著溫度的降低相同濃度苯腎上腺素(phenyllphrine，PE)作用下的血管張力值出現(xiàn)明顯下降;與之相對(duì)應(yīng)的是SNP誘發(fā)的血管非內(nèi)皮依賴的舒張反應(yīng)逐漸

14、增強(qiáng)，提示低溫條件下的血管更易于舒張，冷暴露引起的外周血管收縮更易于被藥物所拮抗。哌唑嗪、山莨菪堿等非內(nèi)皮依賴的擴(kuò)血管藥物在低溫條件下的作用效果優(yōu)于37℃組，起效濃度更低、擴(kuò)血管作用更強(qiáng)。由這一作用特點(diǎn)推測(cè)此類藥物作為預(yù)防藥物服用時(shí)對(duì)正常體溫下的血液循環(huán)影響較小，當(dāng)體表溫度降低時(shí)能有效擴(kuò)張外周血管，改善微循環(huán)。
　　本研究發(fā)現(xiàn)，低溫會(huì)引起乙酰膽堿(acetylcholine，Ach)內(nèi)皮依賴地?cái)U(kuò)血管作用減弱，導(dǎo)致血管內(nèi)皮細(xì)胞對(duì)血管

15、舒張的調(diào)節(jié)功能出現(xiàn)一定損傷。使用不同濃度維生素E（vitamin E，Vit E）孵育血管能夠明顯增強(qiáng)低溫條件下血管內(nèi)皮依賴的舒張作用。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)洗必泰液在直接孵育血管時(shí)會(huì)引起內(nèi)皮細(xì)胞功能損傷，在使用時(shí)應(yīng)注意控制藥物濃度，避免因受凍部位通透性改變?cè)斐蓛?nèi)皮損傷。
　　以上結(jié)果表明冷暴露過程中血管舒縮功能和內(nèi)皮細(xì)胞的調(diào)節(jié)作用均有改變，冷環(huán)境下血管收縮能力減弱，非內(nèi)皮依賴的擴(kuò)血管藥物作用增強(qiáng)。此外，冷環(huán)境還會(huì)引起內(nèi)皮細(xì)胞功能損傷，Vit