17#beta#-雌二醇抑制雄性大鼠颈动脉窦压力感受器反射.doc

生理学报 , Dec. 2000 , 52 (6) : 445449 445 Acta Physiologica Sinica研 究 论 文172雌二醇抑制雄性大鼠颈动脉窦压力感受器反射王 升 , 范振中 , 何瑞荣 3(河北医科大学基础医学研究所生理室 , 石家庄 050017)摘 要 : 采用隔离灌流麻醉雄性大鼠颈动脉窦技术 , 观察了 1 72雌二醇 ( E2) 对颈动脉窦压力感受器反射的影响 。结果如下 : (1) 以 E2 (10mol / L) 隔离灌流颈动脉窦区时 , 压力感受器机能曲线向右上方移位 , 曲线最大斜率(peak slope , PS) 由 0149 0103 降至 0125 0101 ( P 0101) , 反射性血压下降幅度 (reflex decrease , RD) 由 7137 0142kPa 降至 3149 0120 kPa ( P 01001) , 阈压 (threshold pressure , TP) 和饱和压 (saturation pressure , SP) 分别由 9152 0168 kPa 和 24153 0148 kPa 增至 1313 0111 kPa ( P 01001) 和 27152 0120 kPa ( P 0101) , 其中 PS、RD、TP 和 SP呈明显的剂量依赖性 ; (2) 用雌激素受体阻断剂 tamoxifen (1、5、10、30mol / L) 预处理后 , 不能阻断 E2 对压力感受器反射的抑制作用 ; (3) 预先灌流 NO 合酶阻断剂(L2NAME , 100mol / L) , 可完全消除 E2 (10mol / L) 对压力感受器反射的抑制效应。以上结果表明 , 1 72雌二醇可通过非基因组机制抑制大鼠颈动脉窦压力感受器反射 , 其效应系E2 引起血管内皮细胞释放 NO 所致。关键词 : 雌激素 ; 172雌二醇 ; 它莫西芬 ; 压力感受器反射 ; 平均动脉压 ; 非基因组效应学科分类号 : Q463172estra diol inhibits carotid sin us baroreflex in male ratsWAN G Sheng , FAN Zhe n2Zho ng , HE Rui2Rong3( Department of Physiology , Institute of B asic Medicine , Hebei Medical University , Shijiazhuang 050017)Abstract : By perf using isolated carotid sinus , the effect of 1 72estradiol ( E2) on carotid sinus baroreflexwa s observed in anesthetized male rats. The results obtained are as follows. (1) By perf using wit h E2 (10mol / L) , the functional curve of baroreflex was shifted to the right and upward , wit h a peak slope ( PS) de2crease f rom 0149 0103 to 0125 0101 ( P 0101) and a reflex decrease in mean arterial pressure ( reflexdecrease , RD) f rom 7137 0142 kPa to 3149 0120 kPa ( P 01001) , while the threshold pressure ( TP)and saturation pressure ( SP) were significantly increased f rom 9152 0168 kPa to 1313 0111 kPa ( P 01001) and 24153 0148 kPa to 27152 0120 kPa ( P 0101) respectively. Amo ng the functional parame2ters of carotid baroreflex , the changes of RD , PS , TP and SP were do se2dependent. (2) Pretreatment wit h dif2ferent do ses of tamoxifen (1 , 5 , 10 , 30mol / L) , an inhibitor of estrogen receptor , did not block the effect ofE2 on carotid baroreflex. (3) Preperfusion wit h an inhibitor of NO synthase L2NAME (100mol / L) couldcompletely abolish the effect of E2 on carotid baroreflex. It is concluded that the inhibitory effect of E2 oncarotid sinus baroreflex may be mediated by NO release f rom endothelial cells , but not by a ge nomic mec ha2nism.Key wor ds : 172estradiol ; baroreflex ; mean arterial pressure ; tamoxifen ; L2NAME ; no n2ge nomic mechanismReceived 2000205223 Accepted 20002072203 Corresponding author. Tel : 862311260622490 ; E2mail : syho 2631net 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.446 生 理 学 报 Acta Physiol. Sin. 52 卷雌激素是一种类固醇激素 , 对心血管系统具有 pressure , EP) ; SP 与 EP 之差作为压力感受器反射的良好的保护作用1 ,2 。172雌二醇 (172estradiol , E2)工作范围(operating range , OR) 。灌流离体心脏 , 可引起负性变时和变力作用 , 但并 实验分组如下 : (1) E2 组 ( n = 18) 以 K2H 液灌不降低心指数3 。短期给予药理浓度 E2 , 通过血管流颈动脉窦 , 以斜坡方式升降 ISP , 绘制出机能曲线内皮依赖机制4 和非内皮依赖机制舒张动脉5 。然并确定上述各项机能参数 , 然后向灌流液中分别加 入不同浓度的 E2 (3、10、30mol / L) , 重复升降 ISP ,而 , E2 对维持动脉血压稳态的压力感受器反射的影 观察机能曲线及参数的变化 。以 K2H 液冲洗后 , 重响 , 虽已有报道 , 但所得结果不尽一致。有报道给 复上述过程 。(2) E2 和雌激素受体阻断剂 tamoxifen麻醉雄性大鼠急性静注 E2 , 导致压力感受器2心率反射的敏感性升高6 ,7 。还有研究表明 , 无论在清醒( TAM) 组( n = 24) 在相继用 K2H 液及 E2 (10mol / L) 灌流颈动脉窦动脉和升降 ISP , 求得机能曲线及各或麻醉大鼠上 , 长期应用 E2 , 均使压力感受器2心率项参数并以 K2H 液冲洗后 , 向灌流液中加入不同剂 反射敏化8 。有学者在切除卵巢的清醒大鼠上观察 量的 TAM (1、5、10、30mol / L) , 30 min 后再加入到 , 在急性静注 E2 的条件下 , 通过新福林升高血压 E2 (10mol / L) , 以观察 TAM 对 E2 效应的影响 。以而激活压力感受器时 , 交感神经传出活动的变化与 K2H 液冲洗后 , 重复上述过程。(3) E2 和 NO 合酶阻对照组相同 ; 而慢性应用 E2 则可导致压力感受器反射敏感性提高9 。后继研究又发现 , 慢性应用 E2断剂组 ( n = 6) 同上组观察 E2 的效应 , 冲洗后向灌 流液中加入 NO 合酶阻断剂 L2NAME (100mol / L) 。时 , 并不能提高压力感受器反射的敏感性 , 其机制15 min 后再加入 E (10 mol / L) , 其余过程同前组。 2不明10 。因此 , E2 对大鼠压力感受器反射的影响有114 数据处理 全部资料用 表示 。对给 x s x待进一步研究。本研究旨在应用在体隔离灌流大鼠药前后的资料行配对 t 检验 , 组间差异行 t 检验。颈动脉窦技术 , 观察 E 对压力感受器反射活动的影 2响 , 进而探讨其作用机制。2 结果1 材料和方法211 E2 对大鼠颈动脉窦压力感受器反射的影响在用 K2H 液隔离灌流大鼠颈动脉窦条件下 ,111 一般操作 实验用雄性 Sp rague2Dawley 大鼠(280380 g) 。氨基甲酸乙酯 (110 g/ kg) 腹腔麻醉。颈部正中切口 , 行气管插管 , 自主呼吸 。一侧股动脉插管接压力换能器 ( MPU2015 , Ni hon Kohden) , 输入载波放大器 (AP2620G , Ni hon Kohden) 记录动脉血压(AB P) 。112 颈动脉窦区隔离灌流 详见我们实验室以往的报道11 ,12 。113 实验程序及分组 以 Kre bs2Henseleit ( K2H)液 ( mmol / L : NaCl 11810 , Na HCO3 2510 , KCl 417 ,KH2PO4 112 , MgSO4 112 , CaCl2 215 , glucose 516 , pH71357145) 灌流颈动脉窦 , 按我们实验室自行设计的微机程序 , 将窦内压 ( ISP) 保持在 1313 kPa 灌流后 , 以斜坡方式升降 ISP (03313 kPa ) , 此过程历 时 30 s13 。以 ISP 为横坐标 , 平均动脉压 ( MAP) 为 纵坐标 , 绘出压力感受器反射机能曲线 , 进而确定图 1. 不同浓度的 1 72雌二醇作用下大鼠颈动脉窦压力最大斜率(peak slope , PS) 和 MAP 反射性下降的最大感受器机能曲线的变化值(reflex decrease , RD) 。将刚能引起体循环 MAP 反Fig1 1. Changes in functional curves of carotid baroreflex duringintrasinus perfusion with different do ses of 1 72estradiol in the射性下降 0167 kPa 时的 ISP 值作为阈压 ( threshold 3 3 3 3 3 3rats. P 0105 , P 0101 , P 01001 , compared withpressure , TP) ; ISP 继续上升至 MAP 不再进一步反射 # # # # # #control ; P 0105 , P 0101 , P 01001 , compared withE (3 mol / L) ; 0105 , 0101 , compared with E (10 P P + + + 2 2性下降时的 ISP 作为饱和压(saturation pressure , SP) ,mol / L) .MA P 与 ISP 相等时的压力值作为平衡压 (equilibrium 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.6 期 王 升 等 : 1 72雌二醇抑制雄性大鼠颈动脉窦压力感受器反射 447ISP 从 0 kPa 以斜坡方式升至 3313 kPa 时 , MAP 反射 RD 较前组明显减小( P 01001) , TP 和 SP 均明显增性下降 ( RD) 7137 0142 kPa ; TP、SP 和 PS 分别为 大( P 0101) , PS 则显著减小( P 0101) ; 机能曲线9152 0168 kPa , 24153 0148 kPa 和 0149 0103。用 进一步向右上方移位。给予较高浓度 E2 (30mol / L)含低浓度 E2 (3mol / L) 的 K2H 液灌流约 40 min 后 , 灌流 20 min 后 , RD 与中等浓度相比显著减小 ( P 再升降 ISP 时 , RD 为 415 0121 kPa , 较对照时明显 01001) , TP 和 SP 明显增大( P 0105) , PS 则更为减减小( P 01001) ; 压力感受器机能曲线向右上方移 小( P 0105) ; 机能曲线继续向右上方移位 (表 1 ,位 , TP、SP 均升高( P 0101) , PS 则明显减小 ( P 图 1) 。图 2 为中等剂量 E2 (10mol / L) 灌流时压力0105) 。以中等浓度 E2 (10mol / L) 灌流 30 min 后 ,感受器反射变化的典型实例。表 1. 1 72雌二醇对大鼠颈动脉窦压力感受器反射机能参数的影响Table 1. Effect s of 172estradiol (E2) on the functional parameters of carotid baroreflex in ratsTP (kPa) EP (kPa) SP (kPa) OR (kPa) PS RD (kPa)Co nt rol 9152 0168 12170 0109 24153 0148 13101 0154 0149 0103 7137 0142E2 (mol / L)3 (A) 12111 01163 3 12180 0134 26148 0118 3 3 13146 0157 0133 0102 3 4153 0121 3 3 310 (B) 13133 0111# # # 12189 0153 27152 0120 # # 14155 0177 0125 0101 # # 3149 0120 # # #30 (C) 14180 0149+ 13173 0117 28113 0111 + 14171 0176 0118 0102 + 2137 0128 + + +n = 6. TP: threshold pressure ; EP: equilibrium pressure ; SP: saturation pressure ; OR : operation range ; PS: peak slope ;RD : reflex decrease in mean arterial pressure. 3 P 0105 , 3 3 P 0101 , 3 3 3 P 01001 , compared with control . # # P 0101 , # # # P 01001 , compared with (A) . + P 0105 , + + + P 01001 , compared with (B) .图 2. 颈动脉窦内灌流 1 72雌二醇(10mol / L) 时 AB P 反射性变化的原始记录图 Fig1 2. Original recording showing the reflex responses of AB P to intrasinus perfusion with 17 2estradiol (10mol / L) . A. Control . B . 1 72estradiol. C. Washing out .212 雌激素受体阻断剂 TAM 对 E2 所致大鼠颈动 方移位(表 2) 。脉窦压力感受器反射效应的影响 213 NO 合酶阻断剂 L2NAM E 对 E2 所致大鼠颈动在用 K2H 液隔离灌流大鼠颈动脉窦条件下 , 加 脉窦压力感受器反射效应的影响入 E2 (10mol / L) 灌流颈动脉窦时 , 其效应与前述结 用含 L2NAME ( 100 mol / L) 的 K2H 液灌流 15果无差异 。不同剂量 TAM (1、5、10 和 30mol / L) 预 min , 对压力感受器反射无影响 ; 再加入 E2 (10mol /处理 30 min , 对压力感受器反射均无影响 ; 再加入 L) , 其对压力感受器反射的效应完全被阻断 , 各项E2 (10mol / L) 时 , 各项机能参数与单纯 E2 (10mol / 机能参数与 K2H 液对照相比无显着差异 (表 2) , 机L) 作用时相比 , 无明显差异 , 机能曲线依然向右上能曲线无明显移位。 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.448 生 理 学 报 Acta Physiol. Sin. 52 卷表 2. 雌激素受体阻断剂 tamoxifen (10mol / L) 和 NO 合酶阻断剂 L2NAME (100mol / L) 对172雌二醇(10mol / L) 所致压力感受器反射效应的影响Table 2. Effect s of tamoxifen ( TAM , 10mol / L) and L2NAME (100mol / L) on the responses ofcarotid baroreflex to 1 72estradiol (10mol / L)TP (kPa) EP (kPa) SP (kPa) OR (kPa) PS RD (kPa)Co nt rol 9101 0155 12164 0110 24168 0156 14113 0163 0148 0104 7119 0147E2 13137 0112 3 3 12168 0161 27144 0122 3 14116 0179 0126 0101 3 3 3152 0125 3 3TAM + E2 13127 0111 12180 0164 27138 0117 14185 0187 0125 0101 3139 0122Co nt rol 9121 0174 12153 0101 24119 0142 14111 0177 0148 0103 7138 0152E2 13130 0113 3 3 12158 0155 27163 0119 3 15118 0162 0125 0101 3 3 3165 0115 3 3L2NAME + E2 9157 0128 # # 12150 0122 24188 0140 # 15116 0177 0148 0104 # # 7119 0148 # #3 P 0. 05 , 3 3 P 0. 01 , compared with control . # P 0. 05 , # # P 0. 01 , compared with E2 .3 讨论合成过程而实现的2 。E2 的后一效应近年来日益引起学者们的关注 , 此效应可能与 E2 作用于膜受体有我们的实验结果表明 , 用三种不同剂量的 E2 隔离灌流大鼠颈动脉窦时 , ISP2MAP 机能曲线均向右上方移位 , 曲线最大斜率和反射性血压下降幅度随E2 剂量的增加而递减 , 而 TP 和 SP 则随之明显上升 。这些结果提示 , E2 对大鼠颈动脉窦压力感受器反射有抑制作用 , 且此作用呈明显的剂量依赖性(图 1) 。Saleh 和 Co nnell 等在给雄性麻醉大鼠静注E2 的条件下 , 通过静注新福林诱发动脉血压升高时 , 导致心迷走神经传出活动增加 , 压力感受器反射敏感性提高6 , 进而他们又提出 , E2 的这种效应是其作用于中枢所致7 。而 He 等在切除卵巢的清醒大鼠上采用相似的实验方法 , 前后两个实验却得出相反的结果9 ,10 。以上文献报道结果不尽一致 ,可能与动物麻醉与否和观察指标不同等有关。而上述压力感受器反射的研究 , 似均存在方法学上的不足 。其一 , 在诱发反射的方法上 , 采用静脉注射新福林和硝普钠升降血压时 , 除能诱发压力感受器反射效应外 , 药物本身还可以直接作用于心脏、血管和中枢神经系统 , 干扰其反射效应 , 难以得出确切的结果 ; 其二 , 采用静脉注射 E2 的给药途径 , 观察的只是压力感受器的反射效应 , 而未研究 E2 对压力感受器的直接作用 , 难以明确 E2 是对此类反射的哪一个环节起主要作用。我们在实验中 , 将 E2 直接作用于隔离灌流的颈动脉窦并升高 ISP 时 , 所观察到的是压力感受器反射( ) 血压的反射性下降 的抑制 。关16 。我们用不同剂量的 E2 急性灌流隔离大鼠的颈动脉窦时 , 对压力感受器反射均呈抑制效应 , 而且在实验中用经典的雌激素核受体阻断剂 TAM 预处理后 , 并不能阻断 E2 对颈动脉窦压力感受器反射的抑制作用 。这一结果表明 , 在急性实验条件下 ,E2 对大鼠颈动脉窦压力感受器反射的抑制作用 , 可能是通过非基因组机制 , 即作用于细胞膜受体实现的。Kim 等提出 , E2 通过作用于血管内皮细胞膜上雌激素的受体 , 引起细胞内 Ca2 + 水平升高 , 激活内皮型一氧化氮合酶 ( eNOS) , 促进内皮细胞产生NO16 。我 们 在 实 验 中 给 予 NO 合 酶 阻 断 剂 L2NAME , 可完全阻断 E2 对压力感受器反射的抑制作用 , 表明 E2 可能通过作用于其膜受体促进血管内皮细胞释放 NO 而发挥作用。我们实验室曾提出 , 基础性 NO 释放对颈动脉窦压力感受器传入放电有紧张性抑制作用17 。新近有文献报道 , NO 对压力感受器神经元的 Na + 电流有抑制作用 , 从而阻遏动作电位的产生18 。Bolotina 等的研究表明 , NO 可直接激活血管平滑肌上 Ca2 + 依赖性钾通道 , 引起压力感受器神经元超极化而降低其活动19 。我们的实验结果似可由上述两种通道电流机制来解释。综上所述 , E2 对大鼠颈动脉窦压力感受器活动具有明显的抑制作用。这种作用是通过其非基因组机制 , 作用于膜受体 , 促进血管内皮细胞释放 NO 实现的。雌激素经典核受体分为和两个亚型14 ,15 ,参 考 文 献而对其膜受体虽有不少文献报道 , 但至今仍未分离纯化 。已知 E2 有基因组效应和非基因组效应。前1 Stampfer MJ , Colditz GA , Willet WC et al. Postmenopausalestrogen therapy and cardiovascular disease. New Engl J一效应是通过作用于胞内核受体 , 启动转录和蛋白Med , 1991 , 325 : 756762. 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.6 期 王 升 等 : 1 72雌二醇抑制雄性大鼠颈动脉窦压力感受器反射 4492 Farhat MY, Lavigne MC , Ramwell PW. The vascular p ro2 peptide on the carotid sinus baroreflex function. Chin Jtective effects of estrogen. FAS EB J , 1996 , 10 : 615624.3 Eckstein N , Nadler E , Barnea O et al. Acute effects of 1 72Physiol Sci , 1993 , 9 : 687512 Chen S (陈 爽) , Fan ZZ (范振中) , He RR (何瑞荣) . estradiol on the rat heart. Am J Obstet Gynecol , 1994 , 171 :844848.4 Otter D , Austin C. Effect s of 172oestradiol on rat isolated coronary and mesenteric artery tone : involvement of nitric Adenosine facilitates carotid baroreflex in rats. Acta Physiol Sin (生理学报) , 1998 , 50 (2) : 296302 (in Chinesewith English abstract)13 Yi XL (易小林) , Fan ZZ (范振中) , He RR (何瑞荣) .oxide. J Pharm Pharmacol , 1998 , 50 : 531538.5 Shan J , Resnick LM , Liu QY et al. Vascular effects of 1 72estradiol in male Sp rague2Dawley rats. Am J Physiol , 1994 , An automatic system controlled by computer for carotid sinusperfusion. Chin J Appl Physiol (中国应用生理学杂志) , 1993 , 9 : 156159 (in Chinese with English abstract) . 266 : H967H973. 14 Korke S , Sakai M , Muramatsu M. Molecular cloning and6 Saleh TM , Connell BJ . Role of 1 72estradiol in the mo du2 characterization of rat estrogen receptor. Nucleic Acids Res ,lation of baroreflex sensitivity in male rats. Am J Physiol , 1987 , 15 : 24992513.1998 , 275 : R770R778.7 Saleh TM , Connell BJ . Centrally mediated effect of 17215 Kuip er GG, Enmark E , Peltor2Huikko M et al. Cloning of anovel receptor expressed in rat prostate and ovary. Proc Natlestradiol on parasympathetic tone in male rats. Am J Physi2 Acad Sci , 1997 , 138 : 863870.ol , 1999 , 276 : R474R481. 16 Kim HP , Lee J Y, J eong J K et al. Nongenomic stimulation of8 Mo hamed MK, El2Mas MM ,