不同预张力下乙醇的血管活性差异及其机制研究

1、 指导老师：指导老师： 夏夏 强强 教授教授 钱令波钱令波 高高 琴琴（ 浙江大学医学院生理教研室 ）茹筱晨茹筱晨 钱钱 韵韵 罗芳军罗芳军 冯冯 磊磊 魏吉清魏吉清 吴吴 笑笑张昕霞张昕霞 卓婷婷卓婷婷 郑郑 群群 （ 浙江大学医学院基础医学0301 ）酒作为一种世界性的饮料，以其独特的方式浸润着社会。但过量饮酒会对健康带来严重影响。早在1985年，世界卫生组就把过量饮酒带来的问题确定为全球性的公共卫生健康醉酒与脂肪肝、肝硬化、胃炎、胃溃疡、冠心病和中枢神经系统功能障碍等疾病的发生均有密切关系。近年来，随着心血管系统疾病发病率的逐渐增高，研究乙醇对心血管系统的影响已越来越受到人们的关注。乙醇

2、对心血管系统功能的影响十分明显，大量研究称，长期大量饮酒可引起高血压、心绞痛、脑卒中，可产生酒精性心肌病和心律失常 。但新近研究表明，给药途径和剂量不同的乙醇对心血管的效应也有所不同。研究表明，不同浓度乙醇对内皮细胞no、内皮素等物质的分泌量存在影响，因此，血管内皮存在与否可能会影响乙醇的血管活性作用同时还观察到，乙醇可引起机体许多细胞钠离子通道、钾离子通道、钙离子静息及动作电位的改变。因此，乙醇的血管效应也可能通过影响血管平滑肌细胞离子通道的活性而介导。有人还发现，饮酒时情绪激动容易醉酒，由此我们猜测，不同预张力下血管对乙醇的反应性存在差异；在高血压情况下或临床应用降压药物时，可能会影响乙醇

3、对血管的作用。目前，乙醇对心脏作用的研究进行得较多而其对血管的作用少有研究。现有的研究对乙醇引起血管舒缩效应所得出的结论也存在很大的不一致，介导乙醇血管效应的具体机制尚未阐明，不同预张力对乙醇血管效应的影响及其机制的研究未见报道。因此，探讨不同预张力下不同剂量乙醇对血管舒缩功能的影响及其机制，具有重要的医学价值和学术意义。为此，我们采用organ bath系统，乙醇灌流离体大鼠胸主动脉环，旨在研究不同预张力下不同浓度乙醇对血管的舒缩作用及其差异，并从钙离子通道途径探讨引起这一效应的具体机制。 l 研究不同浓度乙醇对离体大鼠胸主动脉环的作用：收缩or舒张？l 观察不同预张力对乙醇血管活性的影响l

4、 探讨乙醇对血管的作用是否由钙通道介导： 电压依赖性钙通道？受体操纵性钙通道 ？ryanodine 受体？ip3受体？sd大鼠organ bath系统1.胸主动脉环的制备 取大鼠胸主动脉 置于冰k-h液 去除周围结缔组织 剪成约 3、4 mm宽的8段血管环 置于含k-h液的浴槽内 将血管环张力调至预张力（3, 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 3.5, 4 g） 平衡60 min。一、一、 乙醇对乙醇对pe及及kcl预收缩的主动脉环张力的影响预收缩的主动脉环张力的影响2.标本的预处理 kcl预收缩 加入终浓度0.06mol/l kcl ，待收缩稳定后洗脱，连续3次。 检验内皮 加入终浓度1

5、0-6 mol/l的苯肾上腺素（pe） 收缩稳定 加入终浓度10-5 mol/l的乙酰胆碱（ach） 观察血管的松弛效应是否超过50%（50%：内皮完整；否则：内皮受损或无内皮） 洗脱。3. 实验分组乙醇对pe及kcl预收缩的内皮完整主动脉环张力的影响乙醇pe及kcl预收缩的去内皮主动脉环张力的影响间隔5 min累积加入乙醇（0.1 3 ）测定不同浓度乙醇灌流时血管环的平均张力 加入kcl （610-2 mol/l ） 加入pe（10-6 mol/l）去内皮去内皮内皮完整内皮完整待收缩稳定洗脱待收缩稳定间隔5 min累积加入乙醇（0.1 3 ）二、二、 乙醇对乙醇对cacl2量效曲线的影响量效

6、曲线的影响1.胸主动脉环的制备 使用去内皮胸主动脉环，预张力均设为3 g（最适预张力），其余如前述2.标本的预处理 如前述3.实验分组 换成无钙k-h溶液 加入3（最大效应浓度）乙醇 孵育30 min 再换无钙k-h溶液 加入终浓度0.06 mol/l kcl溶液或终浓度10-6 mol/l的苯肾上腺素（pe）诱发血管收缩达稳定后 每隔5 min累积加入cacl2（0.255 mmol/l） 观察血管环张力的变化。 （见下图）无钙无钙k-h液灌流液灌流 对照对照kclkcl+ +乙醇乙醇 pepe对照对照 pe+pe+乙醇乙醇30 min后后待收缩稳定待收缩稳定加入加入 kcl（0.06 mo

7、l/l）再换无钙再换无钙k-h液液间隔间隔5 min累积加入累积加入 cacl2（0.25-5 mmol/l） 观察血管环张力变化观察血管环张力变化 无钙无钙k-h液灌流液灌流 无钙无钙k-h液灌流液灌流 无钙无钙k-h液灌流液灌流 再换无钙再换无钙k-h液液再换无钙再换无钙k-h液液再换无钙再换无钙k-h液液加入加入 kcl（0.06 mol/l）加入加入 pe（10-6 mol/l ）加入加入 pe（10-6 mol/l ）加入终浓度加入终浓度3乙醇乙醇 孵育孵育30 min加入终浓度加入终浓度3乙醇乙醇 30 min后后孵育孵育30 min待收缩稳定待收缩稳定待收缩稳定待收缩稳定待收缩稳

8、定待收缩稳定间隔间隔5 min累积加入累积加入 cacl2（0.25-5 mmol/l） 间隔间隔5 min累积加入累积加入 cacl2（0.25-5 mmol/l） 间隔间隔5 min累积加入累积加入 cacl2（0.25-5 mmol/l） 观察血管环张力变化观察血管环张力变化 观察血管环张力变化观察血管环张力变化 观察血管环张力变化观察血管环张力变化 三、三、 维拉帕米（维拉帕米（verapamil, ver）预处理下乙醇）预处理下乙醇的血管作用及其机制研究的血管作用及其机制研究1.胸主动脉环的制备 使用去内皮胸主动脉环，预张力均设为3 g（最适预张力），其余如前述2.标本的预处理 如前

9、述分组（见下图） ver组：在去内皮的血管实验中，加入10-6 mol/l的l型钙通道阻断剂维拉帕米（ver），孵育30 min后，洗脱，加入pe（10-6 mol/l）待收缩稳定观察血管环张力的变化20 min。 （2）ver+乙醇组：在去内皮的血管实验中，加入10-6 mol/l的ver，孵育30 min后，洗脱，加入pe（10-6 mol/l）待收缩稳定后，再加入终浓度3乙醇 ，共孵育20 min，观察血管环张力的变化。 （3）ver+rr+乙醇组：在去内皮的血管实验中，加入10-6 mol/l的ver，5 min后，加入10-5 mol/l的ryanodine受体阻断剂钌红（ruthe

10、nium red, rr），共孵育25 min后，洗脱，加入pe（10-6 mol/l）待收缩稳定后，再加入终浓度3乙共孵育20 min，观察血管环张力的变化。 （4）ver+hp+乙醇组：在去内皮的血管实验中，加入10-6 mol/l的ver，5 min后，加入50 mg/l的ip3受体阻断剂肝素（heparin, hp），共孵 in后，洗脱，加入pe（10-6 mol/l）待收缩稳定后，再加入终浓度 共孵育20 min，观察血管环张力的变化。ver (10-6 mol/l) 30 minver组组ver+乙醇组乙醇组 ver+rr+乙醇组乙醇组 ver+hp+乙醇组乙醇组pe (10-6

11、mol/l) 30 min稳定10 minrr 10-5mol/l5 min 稳定10 minhp 50mg/l5 min 稳定10 min乙醇乙醇 （3） 20 min乙醇乙醇 （3） 20 min乙醇乙醇 （3） 20 min一、乙醇对kcl预收缩的主动脉环张力的影响-4.0-3.5-3.0-2.5-2.0 80100120140160180control-3gethanol-1gethanol-1.5gethanol-2gethanol-2.5gethanol-3gethanol-3.5gethanol-4g*aconcentration of ethanol (log)tension

12、(%)-4.0-3.5-3.0-2.5-2.0 8090100110120130140control-3gethanol-1gethanol-1.5gethanol-2gethanol-2.5gethanol-3gethanol-3.5gethanol-4g*bconcentration of ethanol (log)tension (%)、乙醇对pe预收缩的主动脉环张力的影响-4.0-3.5-3.0-2.5-2.0 708090100110control-3gethanol-1gethanol-1.5gethanol-2gethanol-2.5gethanol-3gethanol-3.5g

13、ethanol-4gaconcentration of ethanol (log)tension (%) -4.0-3.5-3.0-2.5-2.0 60708090100110control-3gethanol-1gethanol-1.5gethanol-2gethanol-2.5gethanol-3gethanol-3.5gethanol-4g*bconcentration of ethanol (log)tension (%)三、 乙醇对cacl2量效曲线的影响01234560306090120150180control-kclethanol-kcl*aconcentration of c

14、acl2(mm)tension (%)01234560255075100125control-peethanol-pe*bconcentration of cacl2(mm)tension (%) 四、 维拉帕米（verapamil, ver）预处理下乙醇的血管作用0510152025pre-ver020406080100120140verver+ethanolver+rr+ethanolver+hp+ethanolethanol*#time (min)tension (%)fig. 4. effect of ethanol at 3 in rat aortic rings (the rest

15、 tension was 3 g) without precontracted with pe (10-6 m) after verapamil (ver, 10-6 m) pretreatment. data are expressed as mean sd (n=5-6).* p0.05, * p0.01, vs. ver; # p0.05, vs. ver+ethanol.l 乙醇具有血管活性作用。这种作用具有双重性，并有一定的浓度依赖性。血管内皮存在与否对乙醇的血管效应有影响l 不同预张力下，乙醇的血管活性存在差异，3g为乙醇发挥舒血管活性的最适预张力l 促进血管平滑细胞膜上电压操纵性

16、钙通道的开放，增加外钙内流和抑制受体依赖性钙通道的开放，减外钙流可能是介导乙醇血管活性的一个重要机制l 乙醇可能通过激活ip3途径引起肌浆网内钙释放增加而使血管收缩，而ryanodine 受体可能不参与乙醇的血管活性作用l 本次研究，在一定程度上明确了乙醇对血管的作用，并阐明了部分机理，为进一步研究乙醇这一与人类生活和健康息息相关化学物质的心血管生理、药理机制，为指导人们适度饮酒及更多地了解疾病情况下乙醇的效应，为过量酒精引起的临床心血管疾病的防治提供了实验和理论依据l 由于时间有限，本次研究型实验仅对乙醇血管效应的部分机制作了探讨，今后可进一步考虑从其他离子通道（特别是牵张敏感性离子通道）、

17、内皮因素（no、内皮素等）等其他角度研究乙醇的血管活性机制，并比较各种因素对乙醇血管活性作用的影响强度及其相互作用，明确乙醇对血管的综合作用acknowledgement acknowledgement acknowledgement acknowledgement acknowledgement acknowledgement acknowledgement acknowledgement acknowledgement acknowledgement acknowledgement acknowledgement acknowledgement acknowledgement acknow

18、ledgement acknowledgement acknowledgement acknowledgement acknowledgement l 衷心感谢夏强教授、钱令波老师、高琴老师，他们为课题付出了许多精力和时间，对我们进行耐心的指导，给予我们鼓励，引导我们慢慢开始踏上科研的道路。l 我们还要感谢陆源老师和机能中心的其他老师对这次实验的支持和帮助。l 感谢参与这次实验的全体组员，尽管课题工作量很大且有些单调，但每位组员都怀着极大的耐心，严谨地进行各自的工作，使实验得以圆满完成。l 最后，感谢生理科学实验课程给予我们这次接触科研的l 马佳佳,马恒,王跃民,李红梅,裴建明. 葛根素对大鼠

19、腹主动脉的舒张作用及其机制. 第四军医大学学报, 2003, 24(24):33212234l 蒋惠娣,汝海龙,王霄霞,夏强,屠洁. 木犀草素对大鼠主动脉的舒张作用及相关机制研究. 中国药学杂志, 2005, 40(6):427430l 金红峰，周云连，陈云龙，单绮娴，陆源，夏强. 石斛对大鼠胸主动脉环的舒张作用. 中国中药杂志, 2003, 28( 11) : 10601062l 张红雨，徐长庆，李鸿珠，李宝馨，张艳桥，张一娜. 白藜芦醇对大鼠离体胸主动脉环的舒张作用. 中国中药杂志, 2005, 30(16) :12831286，姚慧，夏满莉，曹春梅，蒋惠娣，夏强. 槲皮素与芦丁对离主动脉

20、环的舒张作用及机制. 浙江大学学报（医学版），2006，35（1期）：2933 l 厉旭云，陆源，单绮娴，夏强. 华蟾素对大鼠胸主动脉的缩血管作用及其机制. 浙江大学学报（医学版），2006，35(2)：178181 l 陈季强. 基础医学教程(各论)上册. 北京:科学出版社, 2004:270271l 陆源,夏强. 生理科学实验教程. 杭州:浙江大学出版社, 2004:2288lchen jing, gu yong, lin fan, yang haichun, zhu weiyu, ma ji, endothelin receptor antagonist com bined with a

21、 calcium attenuates renal injury in spontaneous hypertensive rats with diabetes. chinese medical journal, 2002, 115(7)：972978lmohanty m j, li x l. stretch-induced ca2+ release via an ip3-insensitive ca2+ channel. j am j physiol cell physiol, 2002, 283: 456462.lmccarron j g, bradley k n, macmillan d,

22、 et al. sarcolemma agonist-induced interactions between insp3 and ryanodine receptors in ca2+ oscillations and waves in smooth muscle. j biochem soc tran, 2003, 31 (pt 5): 920924. lbolton t b, gordienko d v, pucovsky v, et al. calcium release events in excitation-contraction coupling in smooth muscle. j novartis found symp, 2002, 246: 154168.l remb