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脉君安降压舒张大鼠胸主动脉环的物质基础

2015-01-18霍志军郭月芳王志勇梅其炳

中成药 2015年8期
关键词:氯化钾钩藤葛根

霍志军, 赵 珍, 郭月芳, 王志勇, 谢 炜, 梅其炳, 刘 莉

(中国医药工业研究总院上海医药工业研究院药理评价研究中心,上海市成药性评价研究中心,创新药物与制药工艺国家重点实验室,上海200040)

[科研报道]

脉君安降压舒张大鼠胸主动脉环的物质基础

霍志军, 赵 珍, 郭月芳, 王志勇, 谢 炜, 梅其炳*, 刘 莉*

(中国医药工业研究总院上海医药工业研究院药理评价研究中心,上海市成药性评价研究中心,创新药物与制药工艺国家重点实验室,上海200040)

目的探讨脉君安降压特点、降压机制及其物质基础。方法(1)降压研究:6只WKY大鼠为正常对照组,18只自发性高血压大鼠根据血压均匀分为模型对照组、脉君安组和硝苯地平组,单次灌胃给药,给药1 h后测量大鼠收缩压,之后给药剂量减半,每天一次,连续给药6周后再次测量大鼠的收缩压。(2)舒张血管研究:与降压研究相对应,分为单次给药和6周连续多次给药进行研究,分离大鼠胸主动脉环,观察脉君安、钩藤+葛根、钩藤、葛根、氢氯噻嗪、硝苯地平对抗氯化钾引起大鼠胸主动脉环收缩的作用。结果(1)降压研究:脉君安单次给药可使大鼠收缩压下降2.8 kPa,连续给药6周,可显著降低收缩压1.9~2.7 kPa,并呈现降压作用持久、稳定的特点。(2)机制研究:脉君安单次给药以及6周连续多次给药均可对抗K+引起血管收缩作用,抑制率分别为40.5%和39.8%。(3)物质基础研究:单次给药后,脉君安组方成分氢氯噻嗪、钩藤对氯化钾引起离体血管环收缩无对抗作用,而葛根则具有显著的抑制K+收缩血管作用,抑制率为46.7%;6周多次给药,葛根对氯化钾引起大鼠主动脉环收缩的抑制率为38.6%,高于钩藤的22.8%。结论脉君安单次给药可降低血压,多次给药具有稳定、持久地降低血压作用,机制研究表明脉君安可通过舒张血管降低收缩压,其药味中葛根效果要好于钩藤,是其舒张血管的主要物质基础。

胸主动脉环;脉君安;KC1;葛根;降压;钩藤

高血压是心脑血管疾病发生的主要危险因素,如心力衰竭、脑卒中、主动脉瘤、肾功能衰竭等[1]。中医对于高血压症状的描述以及治疗早有记载,如 “肝阳”、“眩晕”、“头风”、“肝风”,“本虚以肾阴亏虚为主,标示以肝阳上亢”等[2]。目前的降压药,虽然降压作用迅速,但是血压呈现明显 “峰、谷”差异,即血压波动性大,对于老年高血压患者,血压的波动是导致心脑血管意外的重要因素[3]。相比之下,中药降压药虽然降压强度不如西药,但是具有降压稳定、作用持久、不易反弹的特点[4],且根据患者症状进行辨证论治,在改善患者症状、逆转靶器官损伤、减少并发症以及提高患者生活质量方面均具有显著优势。脉君安是复方降压药,收载于 《中药部颁标准》第十二册,属于国家中药保护产品、国家医保目录品种,临床上可用于缓进型高血压Ⅰ、Ⅱ型患者,尤其适合肝阳上亢型高血压患者[5]。但脉君安降压作用机制以及与氢氯噻嗪合用的协同作用尚不清楚,因此本实验采用氯化钾引起大鼠主动脉环收缩模型,观察脉君安降压的作用机制,并采用拆方研究脉君安的降压物质基础。

1 材料与方法

1.1 药品与试剂 KC1(国药集团化学试剂有限公司,批号F20101020),CaC12(阿拉丁试剂 [上海]有限公司,批号43105);无水葡萄糖 (国药集团化学试剂有限公司,批号20090319);MgSO4(国药集团化学试剂有限公司,批号F20070924);NaC1(国药集团化学试剂有限公司,批号F20091118);NaHCO3(国药集团化学试剂有限公司,批号F20090616);KH2PO4(国药集团化学试剂有限公司,批号F20060623);羧甲基纤维素钠 (国药集团化学试剂有限公司,批号F20081015);脉君安片 (批号120130);氢氯噻嗪、钩藤 (提取物)、葛根 (提取物+生药粉),均由武汉中联药业集团股份有限公司提供。阳性对照药硝苯地平片(上海信谊天平药业有限公司,批号38110905)。

1.2 仪器 LH586-1型恒温水槽 (上海市科乐理化机械厂);JZJ01H型肌肉张力换能器 (成都仪器厂);SQG4型四腔器官浴槽系统 (成都仪器厂);RM6240BD型多导生理信号采集处理系统(成都仪器厂);Sartorius BS 110S电子天平 (北京赛多利斯天平有限公司);PGL精密天平 (艾德姆衡器 [武汉]有限公司);BP-98A动物无创血压计(北京软隆生物技术有限公司)。

1.3 实验动物 成年雄性SPF级自发性高血压大鼠(SHR)18只,WKY大鼠6只,体质量200~250 g,均购自北京维通利华实验动物技术有限公司 (实验动物生产许可证号SCXK[京]2012-0001,实验动物使用许可证号SYXK[沪]2009-0068);成年雄性SD大鼠,84只,体质量230~280 g,购自上海西普尔-必凯实验动物有限公司(实验动物生产许可证号SCXK[沪]2008-0016,实验动物使用许可证号SYXK[沪]2009-0068)。所有大鼠饲养于SPF级小动物屏障系统 [室温 (23.0±1.0)℃,相对湿度50.0%~70.0%,人工照明模拟昼夜变化,自由进食与饮水],适应性饲养1周后开始实验。本研究中使用的动物均通过中心伦理委员会审核并批准。

1.4 大鼠尾动脉血压测定[6]6只WKY大鼠设为正常对照组,18只SHR根据血压均匀随机分为模型对照组、脉君安给药组以及硝苯地平组 (每组n=6)。用BP-98A动物无创血压计进行血压测定,重复3次,取平均值。实验分两步进行,首先单次灌胃给予受试药物,给药1 h后测量各组大鼠收缩压,给药剂量为脉君安组4.2 g/kg、硝苯地平组10 mg/kg、模型对照组和正常对照组给予溶剂 (0.5% CMC-Na)10.0 m L/kg;之后给药组剂量减半,每天给予受试药物1次,给药1 h后测量各组大鼠收缩压,连续给药6周,期间每周测体质量一次,根据体质量调整给药量。

1.5 主动脉环收缩实验分组及给药 取84只SD大鼠,分为两批实验:(1)42只SD大鼠随机分为7组,每组6只,即葛根组(3.6 g/kg),钩藤组(1.6 g/kg),钩藤+葛根组(1.6+3.6 g/kg),脉君安组(4.2 g/kg),溶剂对照组(0.5%CMC-Na,10.0 mL/kg),氢氯噻嗪组(20.0 mg/kg),硝苯地平组 (10.0 mg/kg)。仅给药1次,给药1 h后用12.0%的水合氯醛腹腔注射麻醉 (360.0 mg/kg)后进行实验。(2)42只SD大鼠随机分为7组,每组6只。即为钩藤组(0.8 g/kg),葛根组(1.8 g/kg),钩藤+葛根组(0.8+1.8 g/kg),脉君安组(2.1 g/kg),溶剂对照(0.5%CMC-Na,10.0 mL/kg),氢氯噻嗪组(10.0 mg/kg),硝苯地平组 (5.0 mg/kg)。每天给药1次,连续给药6周,期间根据每周更新的体质量表调整给药量,给药结束后,用12.0%的水合氯醛腹腔注射麻醉 (360.0 mg/kg)开始实验。

1.6 主动脉环舒张能力测定[7]大鼠麻醉后迅速打开胸腔,取位置相对固定的胸主动脉,制备2 cm长的血管条,用Krebs-Hense1eit营养液[组成(mo1/L):KC14.7,NaC1 118.3,CaC122.5,MgSO41.2,KH2PO41.2,NaHCO325.0,葡萄糖5.6]冲洗至无血迹后移入含95.0%O2、5.0%CO2饱和的Krebs-Hense1eit营养液的培养皿内(冰水浴)。分离胸主动脉周围的脂肪组织后截取2.0~3.0 mm长的4个胸主动脉环条,用蛙心夹固定,下端固定于10.0 cm的浴槽中,上端连接张力换能器。槽中为Krebs-Hense1eit营养液,浴槽恒温37.0℃,并且通入95.0%O2+5.0%CO2的混合气体。标本前负荷调整为1.0 g,平衡60 min,每15 min更换一次营养液。待其稳定后,沿浴槽壁缓慢加入高钾溶液(KC1),在血管环收缩达到最大幅度后稳定3~5 min,再次加入高钾溶液,重复刺激5次,记录每次最大收缩张力值,并统计分析每个浓度的张力增加值。最后计算出各给药组收缩力抑制率,计算公式:抑制率 (%)=(KC1引起的最大收缩力—不同药物给药后的收缩力)/KC1引起的最大收缩力 ×100%

2 结果

2.1 脉君安对SHR收缩压的影响 如图1、图2所示,单次给药1 h后,脉君安既可降低SHR收缩压2.8 kPa,与模型组(21.1±1.1 vs 23.8±1.0,P=0.003)、给药前血压相比(21.1±1.1 vs 23.9±1.8,P=0.003)均具有显著性差异 (P<0.01)。连续给药6周后,模型组SHR收缩压为(26.5±1.6)kPa,而给予脉君安的SHR,血压维持在(21.7±1.5)kPa,与模型组相比具有显著性差异 (P<0.01)。

图1 脉君安单次给药对SHR收缩压的影响(n=6,)

2.2 脉君安降低收缩压的机制研究 收缩压是在心脏收缩时动脉内壁的压力,因此舒张血管是降低收缩压最直接因素之一,由图3可知,脉君安单次给药可对抗高钾引起的大鼠血管环收缩。当K+离子浓度在30.0、40.0、50.0 mmo1/L时,脉君安拮抗血管的收缩作用与空白对照组(0.5%CMC-Na)相比呈现显著差异。而脉君安连续给药6周后 (图4),对高钾引起大鼠离体血管环收缩的拮抗作用显著,从K+溶液20.0mmo1/L浓度开始即出现显著的对抗作用 (P<0.01)。

图2 脉君安连续给药6周后对SHR收缩压的影响(n=6,)

图3 脉君安单次给药对氯化钾引起大鼠血管环收缩的影响 (,n=6)

图4 脉君安连续给药6周后对氯化钾引起大鼠血管环收缩的影响 (,n=6)

2.3 脉君安舒张血管的主要物质基础 脉君安由钩藤、葛根和氢氯噻嗪组成。研究表明,氢氯噻嗪无直接血管舒张作用单次给药,而葛根呈现出明显对抗高钾引起血管收缩的作用,从K+浓度20.0mmo1/L开始即呈现显著性对抗作用 (P<0.01);钩藤+葛根对高钾引起血管环收缩的对抗作用与脉君安相似,抑制率分别为39.1%和40.5%;而钩藤对高钾引起血管环收缩的对抗作用则不显著 (P>0.05)(见图5)。将葛根+钩藤的剂量减半,连续给药6周后,从K+浓度20.0 mmo1/L开始,钩藤、葛根均呈现明显对抗高钾引起的大鼠离体血管环收缩的作用,抑制率分别为钩藤22.8%,葛根38.6%。钩藤+葛根抑制率为40.3%,接近脉君安组的39.8% (见图6),而氢氯噻嗪张力增加值与空白对照无显著性差异。提示,脉君安组方中对抗氯化钾引起大鼠离体胸主动脉血管环收缩的主要物质基础为葛根。

图5 脉君安及其组分单次给药对抗氯化钾引起大鼠血管环收缩的影响 (,n=6)

图6 脉君安及其组分连续给药6周对抗氯化钾引起正常大鼠血管环收缩的影响 (,n=6)

3 讨论

高血压是常见的严重危害人类健康的心血管系统疾病,其发病率和死亡率均位居前列,且呈逐年增长趋势。复方降压药脉君安由钩藤、葛根和氢氯噻嗪组成,临床用药呈现良好的降压作用。外周血管阻力改变是影响血压的主要因素之一,调节血管平滑肌的收缩/舒张功能可有效改善外周血管阻力[8]。血管平滑肌的收缩/舒张功能调节机制十分复杂,其中细胞膜钙电流是引起平滑肌收缩的关键因子[9]。氯化钾可引起平滑肌细胞去极化,激活电压依赖性钙离子通道进而产生收缩作用[10]。因此本实验通过对高钾引起大鼠主动脉环收缩的实验研究脉君安及其中药组分对血管平滑肌收缩的影响。

在本研究中,脉君安单次给药以及连续给药6周,均可降低SHR收缩压。单次给予脉君安后,SHR收缩压下降2.8 kPa,连续给药6周后,脉君安对收缩压的影响呈现先降低,后小幅上升,然后维持血压平稳的特点。在氯化钾引起主动脉收缩的实验中,脉君安单次给药以及连续给药6周均有拮抗血管平滑肌收缩的作用,抑制率分别为40.5%和39.8%,说明脉君安可通过舒张血管来降低收缩压。氢氯噻嗪作为临床常用的利尿降压药,无直接舒张血管作用[11],本实验研究对此也加以证实。对脉君安中药组成钩藤+葛根进行拆方研究,并观察其对氯化钾引起大鼠主动脉环收缩的影响。单次给药,钩藤+葛根拮抗K+引起血管收缩的抑制率为39.1%,脉君安为40.5%,而连续6周给药,钩藤+葛根拮抗K+引起血管收缩的抑制率为40.3%,脉君安为39.8%,其抑制率不论单次给药还是多次反复给药均与脉君安接近。舒张血管作用的物质基础研究中,钩藤单次给药对氯化钾引起离体血管环收缩无拮抗作用,而长期反复给药则呈现一定的舒张血管作用,但据文献报道,钩藤降压和舒张外周血管的原理主要是直接和反射性抑制血管运动中枢、阻滞交感神经及其神经节有关,其活性成分钩藤碱能抑制K+诱导的细胞钙离子电流传递进而扩张动脉血管,但与用药的持续时间有关[12],本实验研究结果符合这一论述。葛根可通过抑制肾上腺素受体介导的血管平滑肌细胞外钙离子内流产生扩血管作用[13],此外,葛根素还有内皮依赖性舒张血管作用[14],能增强NOS活性,调节血管内皮收缩/舒张因子 (ET/NO)的含量发挥舒张血管作用,本实验研究中,葛根单次给药对氯化钾引起大鼠主动脉环收缩的抑制率最高,为46.7%,从高K+20.0 mmo1/L开始就显著性低于对照组(P<0.01),并且均低于同一浓度的其他组升高幅度。多次反复给药,葛根对氯化钾引起大鼠主动脉环收缩的抑制率为38.6%,高于钩藤组的22.8%。综上可知,钩藤、葛根是脉君安舒张血管作用的物质基础,其中葛根发挥主要作用。

离体血管灌流是一种操作简便、经典实用的研究方法,可以更直观地研究生物活性物质对血管舒张/收缩功能的影响[15],本实验虽然发现葛根是脉君安血管舒张作用的主要物质基础,但是葛根中活性物质较多,有待对其提取物做进一步研究。

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R285.5

B

1001-1528(2015)08-1803-04

10.3969/j.issn.1001-1528.2015.08.037

2014-03-25

霍志军 (1987—),男,硕士,研究方向为心血管药理。Te1:(021)55514600353,E-mai1:qinyuan-301@sina.com

*通信作者:梅其炳 (1953—),男,教授,博士生导师,研究方向为心脑血管药理学。Te1:(021)65449361,E-mai1:qbmei@fmmu.edu.cn

刘 莉,女,研究员,博士生导师,研究方向为中药调节免疫及中药预防消化系统疾病。E-mai1:1iu1i1129@hotmai1.com

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