缓激肽抑制麻醉大鼠颈动脉窦压力感受器反射

武宇明　何瑞荣

摘　要　　在36只隔离灌流左侧颈动脉窦区的麻醉大鼠上观察了缓激肽(bradykinin, BK)对颈动脉窦压力感受器反射的影响。 结果如下: (1) 以BK (1.0μmol/L)隔离灌流大鼠颈动脉窦区时, 压力感受器机能曲线向右上方移位, 曲线的最大斜率(peak slope, PS) 由0.44±0.14降至0.31±0.01(P<0.01), 反射性血压下降幅度(reflex decrease, RD)由6.85±0.18 kPa降至4.46±0.16 kPa (P<0.01), 阈压(TP)由7.76±0.20增至10.04±0.09kPa (P<0.05), 其中RD, PS和TP的变化呈明显的剂量依赖性。 (2) 用环氧酶抑制剂消炎痛(indomethacin, 10 μmol/L)预处理后, 对BK (1.0μmol/L)抑制压力感受器的作用无影响; (3) 预先灌流NO合酶阻断剂(L-NAME, 100μmol/L), 则可完全消除BK (1.0μmol/L) 对压力感受器反射的抑制效应; (4)预先给予转换酶抑制剂(captopril, 20μmol/L), 可加强BK对压力感受器反射的抑制作用。 以上结果表明: BK对大鼠颈动脉窦压力感受器反射有抑制作用, 此作用系BK引起血管内皮细胞生成NO所致。
关键词: 缓激肽; 颈动脉窦; 压力感受器反射; 平均动脉压; 窦内压
学科分类号: Q463

BRADYKININ INHIBITS CAROTID SINUS
BAROREFLEX IN ANESTHETIZED RATS

WU　YU-MING，　HE　RUI-RONG?
(Department of Physiology, Institute of Basic Medicine, Hebei Medical University, Shijiazhuang 050017)

ABSTRACT　　The effects of bradykinin (BK) on the carotid baroreflex were examined in 36 anesthetized rats with isolated carotid sinus perfusion. The results obtained are as follows. (1) By perfusing the isolated carotid sinus with BK (1.0μmol/L), the functional curve of baroreflex was shifted to the right and upward, its peak slope (PS) decreasing from 0.44±0.14 to 0.31±0.01 kPa (P<0.01) and the reflex decrease in mean arterial pressure (RD) was lowered from 6.85±0.18 to 4.46±0.16 kPa (P<0.05), while the threshold pressure (TP), equilibrium pressure (EP) and saturation pressure (SP) were significantly enhanced from 7.76±0.20 to 10.04±0.09kPa (P<0.001), 12.72±0.29 to 13.74±0.31kPa(P<0.05) and 23.28±0.24 to 25.31±0.20 kPa (P<0.01), respectively. Among the functional parameters of carotid baroreflex, the changes in RD, PS and TP induced by BK were dose-dependent. (2) By pretreatment with indomethacin (10μmol/ L), an inhibitor of prostaglandin synthesis, the above-mentioned effects of BK on carotid baroreflex were not affected. (3) Preperfusion with an inhibitor of NO synthase L-NAME (100μmol/L) could completely eliminate the effects of BK. (4) Pretreatment with angiotensin-converting enzyme inhibitor captopril (20μmol/ L) could potentiate the effects of BK. Taken together, it is indicated that BK may cause vascular endothelium to release NO, thereby inhibiting the carotid baroreflex.
Key words: bradykinin; carotid sinus; baroreflex; mean arterial pressure; intrasinus pressure

　　缓激肽 (bradykinin, BK)是血浆激肽释放酶作用于激肽原而生成的一种九肽, 有关其心血管作用, 文献中已有不少报道［1］。 静脉注射BK可降低外周阻力, 引起血压降低和心率加快［1］。 冠脉注射BK有预防心肌缺血再灌注导致心律失常的作用［2］。 在切断两侧迷走神经和应用心得安以阻断压力感受器反射效应的麻醉犬, 窦房结动脉内注射BK, 可引起负性变时和正性变力作用［3］。 然而, BK作为一种血管舒张肽, 对维持动脉血压稳态的压力感受器反射的影响, 至今报道很少。 Chapleau等在狗的颈动脉窦区去除内皮的实验中, 向窦区内放置由BK活化的牛主动脉内皮细胞时, 对窦区压力感受器活动有抑制作用, 但机制不明［4］。 已有研究表明, 压力感受器的活动不仅决定于动脉血压水平和血管牵张程度, 而且受神经体液因素以及内皮细胞和血小板释放的旁分泌因子的调变［4～6］。 BK的舒血管作用是由其促进内源性NO和前列环素(PGI2)的释放而产生的［7］。 我室曾报道, 基础性NO的释放可抑制大鼠颈动脉窦压力感受器反射［8］。 Matsuda等在隔离灌流家兔颈动脉窦的研究中发现, NO以及促进内皮细胞生成NO的离子载体A 23187, 也可抑制压力感受器反射［9］。 而Chen等则提出前列环素有易化动脉压力感受器反射的作用［5,10］。 因此, BK对大鼠压力感受器反射的作用有待进一步研究。 本研究旨在应用在体隔离灌流大鼠颈动脉窦技术, 观察BK对动脉压力感受器反射活动的影响, 进而探讨其作用机制。

1　材料和方法

1.1　一般操作　　实验用雄性Sprague-Dawley大鼠(体重320～380g)。 氨基甲酸乙酯(1.0g/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(MPU-0.5), 输入载波放大器(AP-620G)记录动脉血压(ABP)。
1.2　颈动脉窦区隔离灌流　　在气管插管的头端将气管和食管一并切断, 翻向口端。 切断胸舌骨肌和喉上神经, 充分暴露两侧颈动脉窦区, 在体视显微镜下, 分离双侧减压神经并切断。 鉴于颈交感干和喉返神经中也可能有减压神经穿行, 实验中将该两神经一并切断。 分离并切断右侧窦神经。 仔细游离左侧颈总动脉, 将近心段结扎, 向远心段插入聚乙烯管作为流入道; 再结扎颈外动脉远心段, 向其近心段插管至颈内、 外动脉分叉处作为流出道。 分别结扎枕动脉、 甲状腺上动脉、 咽升动脉, 并仔细结扎颈内动脉远端。 籍蠕动泵以37℃氧合的Krebs-Henseleit (K-H) 液(mmol/L: NaCl 118.0, NaHCO3 25.0, KCL 4.7, KH2PO4 1.2, MgSO4 1.2, CaCl2 2.5, glucose 5.6, pH7.35～7.45)隔离灌流左侧颈动脉窦区。 流入道插管上装一“T”形管, 连接压力换能器监测窦内压(ISP), 由RM-6200四道生理记录仪同步记录ISP和ABP。
1.3　实验程序及分组　　以K-H液灌流颈动脉窦, 按我们实验室自行设计的微机程序, 将ISP保持在13.3kPa 灌流后, 以斜坡方式升降ISP (0～33.3kPa)［11］, 此过程历时30s。 以ISP为横坐标, 平均动脉压(MAP)为纵坐标, 绘出压力感受器机能曲线, 进而确定最大斜率(peak slope, PS)和MAP反射性下降的最大值(reflex decrease, RD)。 将刚能引起体循环MAP反射性下降0.67 kPa时的ISP值, 作为阈压(threshold pressure, TP); ISP继续上升至MAP不再进一步反射性下降时的ISP值作为饱和压(saturation pressure, SP); MAP与ISP相等时的压力值作为平衡压(equilibrium pressure, EP);SP与EP之差作为压力感受器反射的工作范围(operating range, OR)。 全部实验分4大组。
1.3.1　BK组　　此组分成3个小组: (1) BK 0.5μmol/L小组(n=6)。　在以K-H液灌流动脉窦, 绘制出机能曲线并确定上述各机能参数后, 向灌流液中加入BK (0.5μmol/L), 重复升降ISP, 观察机能曲线及参数的变化。 冲掉BK后, 重复上述过程; (2) BK 1.0μmol/L小组(n=6); (3) BK 1.5μmol/L小组(n=6) 操作过程均同(1)。
1.3.2　BK和环氧酶抑制剂消炎痛(indomethacin, Indo)组(n=6)　　在相继用K-H液及BK (1.0 μmol/L)灌流动脉窦, 求得机能曲线及机能参数并以K-H液冲洗后, 向灌流液中加入消炎痛(Indo, 10μmol/L), 15min后再加入BK (1.0μmol/L)。 以观察Indo对压力感受器反射的影响。 以K-H液冲洗后, 重复上述过程。
1.3.3　BK和NO合酶阻断剂组(n=6)　　同上组观察BK的效应, 冲洗后向灌流液中加入NO合酶阻断剂L-NAME (100μmol/L)。 15min后再加入BK (1.0μmol/L), 其余过程同前组。
1.3.4　BK和转换酶抑制剂卡托普利(captopril, Cap)组(n=6)　　同上组步骤观察BK的效应, 冲洗后向灌流液中加入Cap (20μmol/L)。 10min后再加入BK (1.0μmol/L), 其余过程同前组。
1.4　数据处理　　全部数据用均数±标准误(g-07.gif (166 bytes))表示。 对给药前后的数据行配对t检验, 组间差异行t检验。

2　结果

2.1　BK对大鼠颈动脉窦压力感受器反射的影响
　　在用K-H液隔离灌流大鼠颈动脉窦条件下 ISP从0kPa斜坡升至33.3kPa时, MAP反射性下降(RD) 6.85±0.18kPa, TP, EP, SP和PS分别为7.76±0.20kPa, 12.72±0.29kPa, 23.28±0.24kPa和0.44±0.14。 改用含低浓度BK (0.5μmol/L)的K-H液灌流 约20min后, 再升降ISP时, RD为5.48±0.19 kPa, 较对照时明显减少(P<0.01); 压力感受器机能曲线明显向右上方移位, TP, SP均升高(P<0.05), EP也显著升高(P<0.01), PS则明显减小(P<0.01)。 约20min后上述效应消失。 在以中等浓度BK (1.0mol/L)灌流时, 反射效应的潜伏期、 持续时间与前组无明显差异, RD较前组明显减小(P<0.01); TP较低浓度BK作用时显著降低(P<0.001); PS则明显减小(P<0.01); 机能曲线继续向右上方移位。 在给予较高浓度BK (1.5μmol/L)灌流时, RD与中等浓度时相比明显减小(P<0.05), SP则较前组显著增大(P<0.01), OR也有所增大(P<0.05), 其余参数则无明显变化(P>0.05) (图1, 表1)。 图2为中等剂量BK (1.0μmol/L) 灌流时压力感受器反射变化的典型实例。

表 1　缓激肽对大鼠颈动脉窦压力感受器反射机能参数的影响
Table 1　Effects of bradykinin on the functional parameters of carotid baroreflex in the rats

 

　

TP /kPa

EP/kPa

SP/kPa

OR/kPa

PS

RD/kPa

Control

7.76±0.20

12.72±0.29P

23.28±0.24

15.52±0.32

0.44±0.14

6.85±0.18

0.5(A)

　8.63±0.17*

13.26±0.23**

24.10±0.07*

15.47±0.17

0.36±0.01**

5.48±0.19**

1.0(B)

　10.04±0.09###

13.74±0.31#

25.31±0.20##

15.32±0.20

0.31±0.01##

4.46±0.16##

1.5(C)

10.47±0.32

13.97±0.40

26.50±0.16+

　16.03±0.33+

0.26±0.01+

3.88±0.07+

 

n=6. TP: threshold pressure; EP: equilibrium pressure; SP: saturation pressure;OR: operating range; PS: peak slope; RD: reflex decrease in mean arterial pressure.*P<0.05,**P<0.01, ***P<0.001, compared with control.#P<0.05, ##P<0.01, ###P<0.001, compared with A. +P<0.05, compared with B.

2.2　环氧酶抑制剂Indo对BK所致大鼠颈动脉窦压力感受器反射效应的影响
　　在用K-H液隔离灌流大鼠颈动脉窦的条件下, 加入BK (1.0μmol/L)灌流大鼠颈动脉窦时, 其效应与前述结果无差异。 Indo (10μmol/L) 预处理15min, 对压力感受器反射无影响; 再加入BK (1.0μmol/L) 时, 各项机能参数与单纯BK (1.0μmol/L)作用时相比较, 无明显差异(表2), 机能曲线依然向右上方移位。
2.3　NO合酶阻断剂L-NAME对BK所致大鼠颈动脉窦压力感受器反射效应的影响
　　在用含L-NAME (100μmol/L)的K-H液灌流15min, 对压力感受器反射无影响; 再加入BK (1.0μmol/L), BK对压力感受器反射的效应完全被阻断, 各项机能参数与K-H液对照灌流时相比较, 无明显差异(表2), 机能曲线无明显移位。

33.gif (7253 bytes)

图　1　　不同浓度的缓激肽作用下大鼠颈动脉窦压力感受器机能曲线的变化
Fig.1　Changes in functional curves of carotid baroreflex during intrasinus perfusion with different doses of bradykinin in rats

 

35.gif (7100 bytes)

36.gif (6050 bytes)


37.gif (6372 bytes)

 

图　2　颈动脉窦内灌流缓激肽时ABP反射性变化的原始记录图
Fig.2　Original recording showing the reflex responses of ABP to intrasinus perfusion with bradykinin

表　2　环氧酶抑制剂消炎痛(10μmol/L)、 NO合酶阻断剂L-NAME (100μmol/L)和转换酶抑制　　　　　剂卡托普利(20μmol/L)对缓激肽(1.0μmol/L)所致压力感受器反射效应的影响
Table 2　Effects of indomethacin (Indo, 10μmol/L), L-NAME (100μmol/L) and 　　　　　captopril (Cap, 20μmol/L) on the responses of carotid baroreflex to 　　　　　bradykinin (BK, 1.0μmol/L)

 

　

　TP/kPa

EP/kPa

SP/kPa

OR/kPa

　PS

RD/kPa

Control

7.86±0.16

12.70±0.35

23.38±0.28

15.52±0.43

0.43±0.01

6.65±0.26

BK

9.45±0.37*

14.23±0.35

25.53±0.50

16.07±0.55

0.30±0.02*

4.32±0.12**

Indo+BK

9.39±0.28*

13.90±0.30

25.38±0.39

15.80±0.60

0.31±0.06*

4.40±0.14**

Control

7.86±0.16

12.70±0.35

23.38±0.28

15.52±0.43

0.43±0.01

6.65±0.26

BK

9.50±0.34*

14.40±0.39

25.60±0.44

16.27±0.33

0.31±0.04*

4.38±0.16**

L-NAME+BK

7.91±0.31

12.64±0.41

23.83±0.31

15.91±0.41

0.42±0.02

6.62±0.27

Control

8.07±0.12

12.64±0.52

22.64±0.18

14.57±0.10

0.48±0.01

6.95±0.22

BK

8.96±0.30*

13.57±0.67*

25.24±0.30*

16.28±0.40*

0.31±0.01**

4.69±0.17**

Cap+BK

9.98±0.14**+

13.83±0.67　**

26.36±0.34**+

16.36±0.45*

　0.26±0.01***+

3.82±0.10**

 


*P<0.05,**P<0.01, ***P<0.001, compared with control. +P<0.05, ++P<0.01, compared with BK.

2.4　转换酶抑制剂Cap对BK所致大鼠颈动脉窦压力感受器反射效应的影响
　　在预先用含Cap (20μmol/L) 的K-H 液进行灌流10min, 对压力感受器反射无影响; 再加入BK (1.0μmol/L) 时, BK对压力感受器反射的作用明显加强, RD, PS和OR均有明显变化(P<0.05), 机能曲线显著向右上方移位(图3)。

34.gif (6119 bytes)

图　3　　转换酶抑制剂卡托普利对缓激肽所致压力感受器机能曲线的影响
Fig.3　Effect of captopril on functional curves of carotid baroreflex during perfusion with BK

3　讨论

　　我们以BK隔离灌流大鼠颈动脉窦区时观察到, ISP-MAP机能曲线向右上方移位。 曲线最大斜率减小, 反射性血压下降幅度减小, 以及TP, SP, EP明显上升。 这一结果表明, BK对大鼠颈动脉窦压力感受器活动有抑制作用。 在给予三个递增浓度的BK进行灌流时, 随着浓度的增大, 机能曲线的移位, 以及各项参数的变化更为明显。 由此提示, BK对大鼠颈动脉窦压力感受器反射的抑制作用具有剂量依赖性。
　　有关BK对压力感受器反射作用的机制, 是值得探讨的问题。 已知BK除有直接的舒血管作用外, 还可间接地通过促进内源性前列环素和NO释放而起作用［7］。 BK可与内皮细胞膜B2受体结合, 通过Ca2+和IP3使磷脂酶A2增加, 进而引起前列环素和NO的产生［7］。 我们在实验中加入环氧酶抑制剂消炎痛后, BK抑制压力感受器反射的作用并无改变, 表明BK并不是通过促进内皮细胞释放的前列环素而发挥作用。 Chen等曾报道, 前列环素有易化压力感受器反射的作用［5］, 而Hirooka 等则报道前列环素并不易化压力感受器反射［12］。 我们的实验结果与Hirooka等的一致。
　　我们在实验中给予NO合酶阻断剂L-NAME, 得以完全阻断BK对压力感受器反射的抑制作用, 表明BK可能通过促进血管内皮细胞释放NO而发挥作用。 已有学者报道, 神经元(包括支配颈动脉窦区的感觉神经元)内有NO合酶, 这就提示NO可能调变压力感受器活动［13］。 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［8］。 Bolotina 等新近的研究表明, NO可直接激活血管平滑肌上的Ca2+依赖性钾通道, 引起压力感受器超极化而降低其活动［14］。 Matsuda等指出, BK或钙离子载体A23187可使血管平滑肌细胞活化而释放NO, 进而抑制压力感受器传入纤维的活动［9］。 我们的实验结果进一步验证了这一观点。
　　我们在实验中应用转换酶抑制剂Cap后, BK 对压力感受器反射的抑制作用明显增强, 其原因在于: (1)转换酶是一种促进肽类(包括BK)降解的物质, Cap为一种转换酶抑制剂, 因此可抑制肽类物质的降解, 从而加强BK的作用［1, 15］; (2)Cap通过减少BK的降解, 使内皮细胞释放NO增多［16］, 由此可导致对压力感受器反射抑制作用增强; (3)Cap有舒张血管作用, 有可能降低压力感受器的敏感性。
　　综上所述, BK对颈动脉窦压力感受器的活动有明显的抑制作用。 这种作用可能是通过促进血管内皮细胞释放NO的结果, 转换酶抑制剂可加强这种作用。

*联系作者。 Phn: 86-311-604-4121, ext: 5566; E-mail: syho@sjz.col.com.cn; Fax: 86-311-604-8177
*Corresponding author

作者单位：河北医科大学基础医学研究所生理室, 石家庄 050017

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1998-06-07收稿　　1998-07-31修回