大鼠侧脑室注射神经降压素对血压的作用

张小慧　殷国湘　倪　慧

摘　要　　雄性Sprague-Dawley大鼠, 用乌拉坦(1.2 g/kg)腹腔麻醉。 在侧脑室注射(icv)神经降压素(NT)(10, 20 μg)可引起血压升高或降低, 心率减慢。 预先icv α₁受体阻断剂哌唑嗪(1.5 μg/3 μl), 可阻断NT的中枢升压反应; 预先icv M受体阻断剂硫酸阿托品(2.5 μg/3 μl), 可阻断NT的中枢降压反应; 预先icv H₁受体阻断剂扑尔敏(50 μg/3 μl)或H₂受体阻断剂甲氰咪胍(250 μg/3 μl), 对NT的中枢心血管效应均无明显影响。 实验结果表明: 脑中NT升高可使血压升高或降低; 在NT引起升压反应的中枢环节中,有肾上腺素能α₁受体活动的参与; 在NT引起降压反应的中枢环节中,有胆碱能M受体活动的参与。 可以设想, NT与儿茶酚胺及乙酰胆碱三者一起参与中枢对血压的调节。
关键词: 神经降压素; 血压; 哌唑嗪; 硫酸阿托品; 侧脑室注射
学科分类号: Q463

EFFECT OF INTRACEREBROVENTRICULAR NEUROTENSIN
INJECTION ON BLOOD PRESSURE IN RAT

ZHANG　XIAO-HUI，　YIN　GUO-XIANG，　NI　HUI
(Department of Physiology, Nanjing Medical University, Nanjing 210029)

ABSTRACT

　Injection of neurotensin (NT) (10 and 20 μg/rat) into the lateral cerebroventricle (icv) could induce a rise or a drop of blood pressure and a slowing down of heart rate in urethane anaesthetized male rats (1.2 g/kg). The central pressor and depressor response to NT could be respectively blocked by pretreatment with α₁-receptor blocker prazosin (1.5 μg/3 μl, icv) and M receptor blocker atropine (2.5 μg/3 μl, icv). No significant changes in central cardiovascular responses to NT were observed following pretreatment with either H₁ receptor blocker chlorpheniramin (50 μg/3 μl, icv ) or H₂ receptor blocker cimetidine (250 μg/3 μl, icv). In view of the above results it appears that NT, catecholamine and acetylcholine are all involved in central regulation of blood pressure.
Key words: neurotensin; blood pressure; prazosin; atropine; intracerebroventricular injection

　　神经降压素(NT)是由13个氨基酸组成的神经肽, 广泛存在于中枢神经系统, 具有神经递质或调质的作用。 有关中枢NT对心血管活动的作用, 各研究者的报道不一, 有的观察到血压下降, 有的记录到血压升高^[1～4], 其相应的作用机制也不完全清楚。
　　孤束核、 疑核和迷走运动背核是参与心迷走活动的重要中枢核团。 免疫组化研究显示, 在大鼠孤束核的压力感受区和迷走运动背核含有NT能神经元及纤维^[5], 放射自显影研究表明, 大鼠的疑核、 孤束核和迷走运动背核含高浓度NT特异性结合位点^[6～8]。 中枢NT是否通过调节心迷走中枢的活动来影响血压尚无定论。 本文旨在进一步阐明中枢NT对心血管作用的性质, 并对其相应的中枢机制进行分析。

1　材料和方法
　　实验用雄性Sprague-Dawley大鼠, 体重220～300 g, 用乌拉坦(1.2 g/kg)腹腔麻醉, 作气管插管, 分离左侧颈总动脉, 并将充满0.1% 肝素钠生理盐水的聚乙烯导管插入其向心端, 通过三通管接口连接于血压换能器(PT-6横向电压型生理压力传感器, 浙江瓯海医用电子仪器厂), 并通过自动平衡记录仪(上海大华仪表厂)描记平均动脉压(简称血压, BP), 用XDH-3B型心电仪(上海医用电子仪器厂)记录心率(HR)。 肛温维持在38℃左右。
　　侧脑室药物注射参照Noble的方法^[9]进行。 暴露大鼠颅骨, 在前囟点向后1.5 mm、 正中线向右1.5～2.0 mm处钻一孔, 将一根外径0.8 mm、 内径0.5 mm的不锈钢导管由此孔垂直插入 3.5～4.0 mm。 见有脑脊液从导管自发流出后, 将导管用 502 胶固定在颅骨上, 以备脑室给药用。
　　神经降压素(NT, 美国Sigma公司), 硫酸阿托品(北京市医药公司制药厂), 扑尔敏(江苏省泰兴市制药厂)和甲氰咪胍(无锡市第四制药厂)均采用人工脑脊液(CSF)配置, pH 7左右。 哌唑嗪(英国Pfizer公司)先溶解于含有一滴0.01 mol/L HCl的CSF中, 然后用NaOH调整到pH 7。 所有上述药液均分别注入侧脑室, 注射量为3 μl, 于1 min 内匀速注毕。 对照用等容量的CSF, pH与药液一致。 每次实验每只大鼠最多注射3次NT, 为防止中枢神经组织对NT的反应产生耐受性, 注射NT的时间间隔至少1 h。 所用NT的量为10和20 μg。 实验结束后, 经侧脑室导管注入3 μl 5%溴酚蓝溶液, 以确定导管是否进入脑室。 在部分实验中, 还观察了用阻断剂预处理之前或之后以及切断两侧颈部迷走神经之前或之后, 向侧脑室注射NT所引起的心血管反应。
　　实验数据, 都用均数±标准误(±s)表示, 并经t检验处理。

2　结果
2.1　侧脑室注射(icv)NT后BP和HR的变化
　　NT剂量在1～20 μg 范围内, 可引起剂量依赖性的血压升高或降低。 在剂量为1、 5、 10、 20和30 μg 时, 如引起升压反应, 这时血压分别升高(0.61±0.26)、 (1.67±0.33)、 (3.60±0.28)、 (4.05±0.30)和(3.90±0.23) kPa(n=6); 如引起降压反应, 这时血压分别下降(0.58±0.20)、 (1.71±0.30)、 (3.83±0.24)、 (4.14±0. 35)和(4.00±0.29) kPa(n=5)。 因此, 剂量为20 μg 时反应最大。 在同一动物上, 重复icv NT可复制同样的反应。 但注射NT的间隔要足够长(至少1 h), 以避免产生耐受性。
　　注射前14例大鼠BP平均为(15.37±0.31) kPa, HR平均为(399.4±4.2)bpm。 为了排除icv药物容量本身可能引起心血管活动变化, 于14例大鼠icv CSF 3 μl, BP与HR均无明显变化[BP之变化值为(0.02±0.04) kPa, HR之变化值为(0.1±0.3)bpm ]。
2.1.1　侧脑室注射NT引起升压反应　　icv NT (10 μg)共30例。 其中15例注射NT后均发生明显的升压反应, 其潜伏期为30～60 s, 高峰在给药后3～5 min, 比给药前上升(3.19±0.12) kPa。 NT升高BP的作用可维持12～15 min。 HR在给药后1 min内即出现减少, 5～9 min达最低值, 此时HR比给药前减少(36.6±5.7)bpm。 HR减慢作用维持约15～30 min。以上结果见图1和图2。

图　1　　侧脑室注射NT (10 μg) 引起的血压变化

Fig.1　Changes in blood pressure in response to NT (10 μg) injected into the lateral cerebroventricle
Injection of NT induced a rise (Ⅰ)or a drop followed by a rise (Ⅱ) of blood pressure. ↓: injection of NT.

　

图　2　　侧脑室注射NT (10 μg)引起的心血管反应

Fig.2　Cardiovascular responses induced by injection of NT (10 μg ) into the lateral cerebroventricle
－○－: pressor response (n=15);－－ : depressor response (n=12); and －●－: control group (n=14). ↑: injection of NT of CSF. ^*　P<0.05, ^**　P<0.01, ^***　P<0.001 vs CSF group.

2.1.2　侧脑室注射NT引起降压反应　　12例大鼠, icv NT (10 μg)30～50 s后, BP即出现下降, 6～10 min达最低值, 比给药前降低(3.89±0.37) kPa, NT降低BP的作用可维持12～20 min。 HR在BP降低前3～4 s即出现减少, 7～15 min达最低值, 此时比给药前减少(54.8±6.3)bpm。 以后逐渐回升, 一般在给药后20～40 min方可恢复到对照水平(图2, 3)。　另外, 3例大鼠icv NT (10 μg)后, BP出现先降后升或先升后降的双相反应(图1, 3), 这时HR均减慢。
　　16例大鼠, icv NT (20 μg), 其中7例BP升高[平均升高(4.06±0.25) kPa], 7例BP下降[平均下降(4.15±0.51) kPa], 2例BP出现先降后升或先升后降的双相变化。 与此同时, 3组动物的HR均减慢[分别减少(65.6±4.9), (83.9±4.1)和70 bpm]。 总的看来, 20 μg NT引起的心血管反应均甚于10 μg NT者。
　　5例大鼠, icv NT (10 μg)后出现明显的降压和心率减慢反应。 然后切断两侧颈部迷走神经, 待BP和HR均稳定后, 再icv NT (10 μg)。 结果发现, NT的降压和心率减慢反应均明显衰减。 表明NT的中枢心血管抑制反应与心迷走中枢活动加强有关。

图 3　侧脑室注射NT (10 μg)引起的血压变化

Fig.3　Changes in blood pressure in response to NT (10 μg)injected into the lateral cerebroventricle
Injection of NT induces a drop (Ⅰ)or a rise followed by drop(Ⅱ) of blood pressure.
↓^I: injection of CSF; ↓: injection of NT

2.2　侧脑室注射NT引起心血管效应的中枢受体机制分析
2.2.1　哌唑嗪的作用　　6例大鼠，icv NT (10 μg)引起明显的升压和心率减慢反应, 然后由侧脑室注射α₁受体阻断剂哌唑嗪(1.5 μg)作为预处理。 10～15 min后, 血压、 心率均与预处理前无显著差异。此时由侧脑室注射NT(10 μg),所有动物的升压和心率减慢反应均显著减弱(表1)。 60 min后再icv NT (10 μg), 可见NT引起的升压和心率减慢反应又恢复到预处理前的水平。 另4例大鼠, icv NT (10 μg)引起明显的降压反应。 经哌唑嗪预处理后, NT诱发的降压反应与预处理前无显著差异。 表明哌唑嗪能部分阻断NT引起的升压和心率减慢反应, 但不能阻断NT引起的降压反应。

表 1　各种阻断剂对神经降压素(10 μg, icv)所致心血管效应的影响

Table 1　Effects of various blockers on the cardiovascular responses induced by neurotensin(NT) (10 μg, icv)

Treatment	n	Maximal change in BP /kPa		Maximal change in HR /bpm
		Before inj.	After inj.	Before inj.	After inj.
Prazosin	6	3.11±0.16	0.42±0.15^***	-35.0±4.0	-11.9±2.5^***
Atropine	6	-3.87±0.54	-0.76±0.24^***	-53.83±6.9	-7.8±1.4^***
Chlorpheniramine
BP↑ group	6	3.46±0.27	3.22±0.17	-34.0±6.2	-40.0±7.1
BP↓ group	5	-3.68±0.68	-3.76±0.30	-51.2±5.0	-46.4±4.8
Cimetidine
BP↑ group	6	3.60±0.38	3.17±0.28	-40.3±9.7	-36.2±6.3
BP↓ group	5	-3.49±0.44	-3.77±0.40	-53.0±4.7	-49.1±8.3

^***　P<0.001 vs before injection.

2.2.2　阿托品的作用　　6例大鼠, icv NT (10 μg)引起明显的降压和心率减慢反应, 然后由侧脑室注射阿托品(2.5 μg)作为预处理。 10～12 min后血压、 心率均与预处理前无显著差异。 此时icv NT (10 μg), 所有动物的降压和心率减慢反应均显著减弱(表1)。 60 min后再icv NT (10 μg), 可见NT诱发的降压和心率减慢反应又恢复到预处理前的水平。 另4例大鼠, icv NT (10 μg)引起明显的升压反应。 经阿托品预处理后, NT诱发的升压反应同预处理前无显著差别。 上述结果表明, 阻断脑内M受体可对抗侧脑室注射NT引起的心血管抑制反应, 但不能对抗NT引起的升压反应。
2.2.3　扑尔敏的作用　　6例大鼠, icv NT (10 μg)引起升压反应, 5例大鼠icv NT (10 μg)引起降压反应。 将这两组动物, 分别由侧脑室注射H₁受体阻断剂扑尔敏(50 μg)作为预处理。 10～12 min后，　血压、 心率均与预处理前无显著差异。 此时, 两组动物再由侧脑室注射NT (10 μg)。 由表1可见, 扑尔敏对NT诱发的升压反应和降压反应均无任何影响。 提示NT的中枢心血管效应和脑内H₁受体的作用无关。
2.2.4　甲氰咪胍的作用　　将NT (10 μg)引起升压反应的大鼠(6例)和NT (10 μg)引起降压反应的大鼠(5例), 分别由侧脑室注射H₂受体阻断剂甲氰咪胍(250 μg)作为预处理。 9～10 min后, 血压、 心率均与预处理前无显著差异。 此时, 每个动物再由侧脑室注射NT (10 μg)。 结果发现, 甲氰咪胍对NT诱发的升压反应和降压反应均无任何影响(表1)。 表明NT的中枢心血管效应和脑内的H₂受体的作用无关。
　　此外, 我们还在icv NT (20 μg)引起升压或降压反应的大鼠上, 分别观察了预先icv上述各种阻断剂对NT (20 μg)的中枢心血管效应的影响。 结果与注射NT (10 μg)者相同, 这里不再赘述。
3　讨论
　　本实验表明, 中枢NT既可使血压升高, 也可使血压下降。 无论NT的剂量是10 μg或20 μg，　都能引起乌拉坦麻醉下的大鼠发生升压或降压反应。 侧脑室注射肾上腺素能α₁受体阻断剂哌唑嗪可削弱NT的中枢升压反应; 侧脑室注射胆碱能M受体阻断剂硫酸阿托品可削弱NT的中枢降压反应。 提示中枢NT诱发的血压变化包含两种成分, 一种是由脑中α₁受体介导的升压成分; 一种是由脑中M受体介导的降压成分。 究竟产生什么型式的反应, 则取决于这两种成分的强弱。 因此, 在本实验中, 侧脑室注射NT后, 血压可出现升高、 下降、 先下降后又升高或先升高后又下降等不同型式的变化, 这是完全可以理解的。
　　Ishizuka等报道^[10], 大鼠延髓腹外侧头端区微量注射NT可引起血压升高、 心率加快。 此反应能被神经节阻断剂六甲双铵(iv)所阻断, 但不能被甲基阿托品(iv)阻断。 我们预先在侧脑室注射α₁受体阻断剂哌唑嗪能阻断NT的中枢升压反应。 因此NT的中枢升压反应是由于交感神经系统被激活所致。
　　最近Ciriello等报道^[11], 大鼠孤束核尾端微量注射NT可引起血压下降、 心率减慢。 前者是由于交感抑制所致; 后者是由于迷走兴奋和交感抑制两者共同作用的结果。 我们预先向侧脑室注射M受体阻断剂阿托品或切断两侧颈部迷走神经，　均能衰减NT的中枢降压和心率减慢反应。 表明NT的中枢心血管抑制效应主要是由于心迷走神经系统活动加强所致。
　　Shido等报道^[4], 清醒大鼠侧脑室注射NT引起血压上升、 心率减慢。 切除大鼠两侧缓冲神经后, NT的心率减慢反应大大地被抑制。 据此推测, 心率减慢一半是由于血压升高后通过减压反射而引起的。 结合本文切断两侧颈部迷走神经可抑制中枢NT心率减慢反应的实验结果, 我们认为，　中枢NT能直接地通过加强心迷走中枢活动和间接地通过减压反射而导致心率减慢。 据Kubo等报道^[12], 大鼠孤束核中间区微量注射NT可易化电刺激主动脉神经所致的降压和心率减慢反应。 看来中枢NT还可通过易化减压反射而进一步加强其减慢心率的作用。 尚需指出的是, 本实验在切断NT升压组动物的两侧颈部迷走神经后, icv NT可引起心率加快, 这一反应能被心得安阻断。 因此, 中枢NT除通过迷走神经使心率减慢外, 还可通过交感神经使心率加快, 只不过这种交感神经加快心率的作用在迷走神经完整时被掩盖。
　　近年来，　有学者先后合成了两种非肽类NT特异性受体拮抗剂SR48692和SR142948A, 两者在体外及体内均能对抗NT的心血管效应, 而且后者的作用比前者更为强烈^{[13, 14]}。 因此，　NT的中枢心血管效应可能是作用于有关核团神经元的NT受体的结果。
　　Quirion和Rioux等^[15]的实验表明, 静脉注射NT所引起的降压反应是由组胺、 5-羟色胺和其它内源性血管活性物质所介导的。 本实验发现H₁受体阻断剂扑尔敏和H₂受体阻断剂甲氰咪胍均不能阻断NT的中枢降压反应, 提示NT的中枢降压机制与其在外周的降压机制不同, 它不是由组胺所介导的。

作者单位：张小慧　殷国湘　倪　慧　南京医科大学生理学教研室, 南京 210029

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1998-02-19收稿　　1998-06-05修回