不同預(yù)張力下乙醇的血管活性差異及其機制研究課件

1、不同預(yù)張力下乙醇的血管活性差異及其機制研究 指導(dǎo)老師： 夏 強 教授 錢令波 高 琴（ 浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院生理教研室 ）茹筱晨 錢 韻 羅芳軍 馮 磊 魏吉清 吳 笑張昕霞 卓婷婷 鄭 群 （ 浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)0301 ）不同預(yù)張力下乙醇的血管活性差異及其機制研究1不同預(yù)張力下乙醇的血管活性差異及其機制研究 BACKGROUND酒作為一種世界性的飲料，以其獨特的方式浸潤著社會。但長期過量飲酒會對健康帶來嚴重影響。早在1985年，世界衛(wèi)生組織（WHO）就把過量飲酒帶來的問題確定為全球性的公共衛(wèi)生健康問題。醉酒與脂肪肝、肝硬化、胃炎、胃潰瘍、冠心病和中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能障礙等疾病的發(fā)生均有密切關(guān)系。

2、近年來，隨著心血管系統(tǒng)疾病發(fā)病率的逐漸增高，研究乙醇對心血管系統(tǒng)的影響已越來越受到人們的關(guān)注。不同預(yù)張力下乙醇的血管活性差異及其機制研究2BACKGROUND酒作為一種世界性的飲料，以其獨特的方式浸BACKGROUND乙醇對心血管系統(tǒng)功能的影響十分明顯，大量研究稱，長期大量飲酒可引起高血壓、心絞痛、腦卒中，可產(chǎn)生酒精性心肌病和心律失常 。但新近研究表明，給藥途徑和劑量不同的乙醇對心血管的效應(yīng)也有所不同。研究表明，不同濃度乙醇對內(nèi)皮細胞NO、內(nèi)皮素等物質(zhì)的分泌量存在影響，因此，血管內(nèi)皮存在與否可能會影響乙醇的血管活性作用。同時還觀察到，乙醇可引起機體許多組織細胞鈉離子通道、鉀離子通道、鈣離子通道

3、和靜息及動作電位的改變。因此，乙醇的血管效應(yīng)也可能通過影響血管平滑肌細胞離子通道的活性而介導(dǎo)。有人還發(fā)現(xiàn)，飲酒時情緒激動容易醉酒，由此我們猜測，不同預(yù)張力下血管對乙醇的反應(yīng)性存在差異；在高血壓情況下或臨床應(yīng)用降壓藥物時，可能會影響乙醇對血管的作用。不同預(yù)張力下乙醇的血管活性差異及其機制研究3BACKGROUND不同預(yù)張力下乙醇的血管活性差異及其機制研BACKGROUND目前，乙醇對心臟作用的研究進行得較多，而其對血管的作用少有研究。現(xiàn)有的研究對乙醇引起血管舒縮效應(yīng)所得出的結(jié)論也存在很大的不一致，介導(dǎo)乙醇血管效應(yīng)的具體機制尚未闡明，不同預(yù)張力對乙醇血管效應(yīng)的影響及其機制的研究未見報道。因此，探討

4、不同預(yù)張力下不同劑量乙醇對血管舒縮功能的影響及其機制，具有重要的醫(yī)學(xué)價值和學(xué)術(shù)意義。為此，我們采用organ bath系統(tǒng)，乙醇灌流離體大鼠胸主動脈環(huán)，旨在研究不同預(yù)張力下不同濃度乙醇對血管的舒縮作用及其差異，并從鈣離子通道途徑探討引起這一效應(yīng)的具體機制。 不同預(yù)張力下乙醇的血管活性差異及其機制研究4BACKGROUND目前，乙醇對心臟作用的研究進行得較多，而OBJECTIVE 研究不同濃度乙醇對離體大鼠胸主動脈環(huán)的作用：收縮or舒張？ 觀察不同預(yù)張力對乙醇血管活性的影響 探討乙醇對血管的作用是否由鈣通道介導(dǎo)： 電壓依賴性鈣通道？受體操縱性鈣通道 ？Ryanodine 受體？IP3受體？不同預(yù)

5、張力下乙醇的血管活性差異及其機制研究5OBJECTIVE 研究不同濃度乙醇對離體大鼠胸主動脈環(huán)的作SD大鼠organ bath系統(tǒng)METHODS不同預(yù)張力下乙醇的血管活性差異及其機制研究6SD大鼠organ bath系統(tǒng)METHODS不同預(yù)張力下乙METHODS胸主動脈環(huán)的制備 取大鼠胸主動脈 置于冰K-H液 去除周圍結(jié)締組織 剪成約 3、4 mm寬的8段血管環(huán) 置于含K-H液的浴槽內(nèi) 將血管環(huán)張力調(diào)至預(yù)張力（3, 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 3.5, 4 g） 平衡60 min。一、 乙醇對PE及KCl預(yù)收縮的主動脈環(huán)張力的影響不同預(yù)張力下乙醇的血管活性差異及其機制研究7METHO

6、DS一、 乙醇對PE及KCl預(yù)收縮的主動脈環(huán)張力的METHODS標本的預(yù)處理 KCl預(yù)收縮 加入終濃度0.06mol/L KCl ，待收縮穩(wěn)定后洗脫，連續(xù)3次。 檢驗內(nèi)皮 加入終濃度10-6 mol/L的苯腎上腺素（PE） 收縮穩(wěn)定 加入終濃度10-5 mol/L的乙酰膽堿（ACh） 觀察血管的松弛效應(yīng)是否超過50%（50%：內(nèi)皮完整；否則：內(nèi)皮受損或無內(nèi)皮） 洗脫。不同預(yù)張力下乙醇的血管活性差異及其機制研究8METHODS標本的預(yù)處理不同預(yù)張力下乙醇的血管活性差異及其METHODS 實驗分組乙醇對PE及KCl預(yù)收縮的內(nèi)皮完整主動脈環(huán)張力的影響乙醇對PE及KCl預(yù)收縮的去內(nèi)皮主動脈環(huán)張力的影響

7、間隔5 min累積加入乙醇（0.1 3 ）測定不同濃度乙醇灌流時血管環(huán)的平均張力 加入KCl （610-2 mol/L ） 加入PE（10-6 mol/L）去內(nèi)皮內(nèi)皮完整待收縮穩(wěn)定洗脫待收縮穩(wěn)定間隔5 min累積加入乙醇（0.1 3 ）不同預(yù)張力下乙醇的血管活性差異及其機制研究9METHODS 實驗分組間隔5 min累積加入測定不同濃度乙METHODS二、 乙醇對CaCl2量效曲線的影響胸主動脈環(huán)的制備 使用去內(nèi)皮胸主動脈環(huán)，預(yù)張力均設(shè)為3 g（最適預(yù)張力），其余如前述標本的預(yù)處理 如前述實驗分組 換成無鈣K-H溶液 加入3（最大效應(yīng)濃度）乙醇 孵育30 min 再換無鈣K-H溶液 加入終濃度

8、0.06 mol/L KCl溶液或終濃度10-6 mol/L的苯腎上腺素（PE）誘發(fā)血管收縮達穩(wěn)定后 每隔5 min累積加入CaCl2（0.255 mmol/L） 觀察血管環(huán)張力的變化。 （見下圖）不同預(yù)張力下乙醇的血管活性差異及其機制研究10METHODS二、 乙醇對CaCl2量效曲線的影響不同預(yù)張力無鈣K-H液灌流 METHODSKCl對照KCl+乙醇 PE對照 PE+乙醇30 min后待收縮穩(wěn)定加入 KCl（0.06 mol/L）再換無鈣K-H液間隔5 min累積加入 CaCl2（0.25-5 mmol/L） 觀察血管環(huán)張力變化 無鈣K-H液灌流 無鈣K-H液灌流 無鈣K-H液灌流 再換

9、無鈣K-H液再換無鈣K-H液再換無鈣K-H液加入 KCl（0.06 mol/L）加入 PE（10-6 mol/L ）加入 PE（10-6 mol/L ）加入終濃度3乙醇 孵育30 min加入終濃度3乙醇 30 min后孵育30 min待收縮穩(wěn)定待收縮穩(wěn)定待收縮穩(wěn)定間隔5 min累積加入 CaCl2（0.25-5 mmol/L） 間隔5 min累積加入 CaCl2（0.25-5 mmol/L） 間隔5 min累積加入 CaCl2（0.25-5 mmol/L） 觀察血管環(huán)張力變化 觀察血管環(huán)張力變化 觀察血管環(huán)張力變化 不同預(yù)張力下乙醇的血管活性差異及其機制研究11無鈣K-H液灌流 METHODS

10、KCl對照KCl+乙醇 PEMETHODS三、 維拉帕米（verapamil, Ver）預(yù)處理下乙醇的血管作用及其機制研究胸主動脈環(huán)的制備 使用去內(nèi)皮胸主動脈環(huán)，預(yù)張力均設(shè)為3 g（最適預(yù)張力），其余如前述標本的預(yù)處理 如前述不同預(yù)張力下乙醇的血管活性差異及其機制研究12METHODS三、 維拉帕米（verapamil, Ver）METHODS實驗分組（見下圖） （1）Ver組：在去內(nèi)皮的血管實驗中，加入10-6 mol/L的L型鈣通道阻斷劑維拉帕米（Ver），孵育30 min后，洗脫，加入PE（10-6 mol/L）待收縮穩(wěn)定后，再觀察血管環(huán)張力的變化20 min。 （2）Ver+乙醇組：在

11、去內(nèi)皮的血管實驗中，加入10-6 mol/L的Ver，孵育30 min后，洗脫，加入PE（10-6 mol/L）待收縮穩(wěn)定后，再加入終濃度3乙醇 ，共孵育20 min，觀察血管環(huán)張力的變化。 （3）Ver+RR+乙醇組：在去內(nèi)皮的血管實驗中，加入10-6 mol/L的Ver，5 min后，加入10-5 mol/L的ryanodine受體阻斷劑釕紅（ruthenium red, RR），共孵育25 min后，洗脫，加入PE（10-6 mol/L）待收縮穩(wěn)定后，再加入終濃度3乙醇共孵育20 min，觀察血管環(huán)張力的變化。 （4）Ver+HP+乙醇組：在去內(nèi)皮的血管實驗中，加入10-6 mol/L的

12、Ver，5 min后，加入50 mg/L的IP3受體阻斷劑肝素（heparin, HP），共孵育25 min后，洗脫，加入PE（10-6 mol/L）待收縮穩(wěn)定后，再加入終濃度3乙醇 共孵育20 min，觀察血管環(huán)張力的變化。不同預(yù)張力下乙醇的血管活性差異及其機制研究13METHODS實驗分組（見下圖）不同預(yù)張力下乙醇的血管活性差METHODSVer (10-6 mol/L) 30 minVer組Ver+乙醇組 Ver+RR+乙醇組 Ver+HP+乙醇組PE (10-6 mol/L) 30 min穩(wěn)定10 minRR 10-5mol/L5 min 穩(wěn)定10 minHP 50mg/L5 min

13、穩(wěn)定10 min乙醇 （3） 20 min乙醇 （3） 20 min乙醇 （3） 20 min不同預(yù)張力下乙醇的血管活性差異及其機制研究14METHODSVer (10-6 mol/L) 30 minRESULTS一、乙醇對KCl預(yù)收縮的主動脈環(huán)張力的影響Fig. 1A. Concentration-dependent effect of ethanol (0.1-3) in 6102 M KCl precontracted rat aortic rings with endothelium at different resting tension (1 g-4 g). Data are ex

14、pressed as Mean SD (n=3-5). * P0.05, vs. Control-3 g.不同預(yù)張力下乙醇的血管活性差異及其機制研究15RESULTS一、乙醇對KCl預(yù)收縮的主動脈環(huán)張力的影響FiRESULTSFig. 1B. Concentration-dependent effect of ethanol (0.1-3) in 6102 M KCl precontracted rat aortic rings without endothelium at different resting tension (1 g-4 g). Data are expressed as M

15、ean SD (n=3-5). * P0.05, vs. Control-3 g.不同預(yù)張力下乙醇的血管活性差異及其機制研究16RESULTSFig. 1B. Concentration-RESULTS二、乙醇對PE預(yù)收縮的主動脈環(huán)張力的影響Fig. 2A. Concentration-dependent effect of ethanol (0.1-3) in 10-6 M PE precontracted rat aortic rings with endothelium at different resting tension (1 g-4 g).Data are expressed a

16、s Mean SD (n=3-6). 不同預(yù)張力下乙醇的血管活性差異及其機制研究17RESULTS二、乙醇對PE預(yù)收縮的主動脈環(huán)張力的影響FigRESULTSFig. 2B. Concentration-dependent effect of ethanol (0.1-3) in 10-6 M PE precontracted rat aortic rings without endothelium at different resting tension (1 g-4 g).Data are expressed as Mean SD (n=3-6). * P0.05, * P0.01, vs

17、. Control-3 g.不同預(yù)張力下乙醇的血管活性差異及其機制研究18RESULTSFig. 2B. Concentration-RESULTS三、 乙醇對CaCl2量效曲線的影響Fig. 3A. Effect of ethanol at 3 on the Ca2+ (2.510-4-510-3 M)-induced contraction of rat aortic rings (the rest tension was 3 g) without endothelium pretreated with 6102 M KCl. Data are expressed as Mean SD (

18、n=5-6). * P 0.05, * P 0.01, vs. Control.不同預(yù)張力下乙醇的血管活性差異及其機制研究19RESULTS三、 乙醇對CaCl2量效曲線的影響Fig. RESULTSFig. 3B. Effect of ethanol at 3 on the Ca2+ (2.510-4-510-3 M)-induced contraction of rat aortic rings (the rest tension was 3 g) without endothelium pretreated with 10-6 M PE. Data are expressed as Me

19、an SD (n=5-6). * P 0.01, vs. Control.不同預(yù)張力下乙醇的血管活性差異及其機制研究20RESULTSFig. 3B. Effect of ethaRESULTS 四、 維拉帕米（verapamil, Ver）預(yù)處理下乙醇的血管作用Fig. 4. Effect of ethanol at 3 in rat aortic rings (the rest tension was 3 g) without endothelium precontracted with PE (10-6 M) after verapamil (Ver, 10-6 M) pretreatm

20、ent. Data are expressed as Mean SD (n=5-6).* P0.05, * P0.01, vs. Ver; # P0.05, vs. Ver+Ethanol.Ver: only pretreated with verapamil; Ver+Ethanol: ethanol treatment after verapamil incubation; Ver+RR+Ethanol: ethanol treatment after verapamil and ruthenium red (RR, 105 M) incubation;Ver+HP+Ethanol: et

21、hanol treatment after verapamil and heparin (HP, 50 mg/L) incubation不同預(yù)張力下乙醇的血管活性差異及其機制研究21RESULTS 四、 維拉帕米（verapamil, VCONCLUSION乙醇具有血管活性作用。這種作用具有雙重性，并有一定的濃度依賴性。血管內(nèi)皮存在與否對乙醇的血管效應(yīng)有影響不同預(yù)張力下，乙醇的血管活性存在差異，3g為乙醇發(fā)揮舒血管活性的最適預(yù)張力促進血管平滑肌細胞膜上電壓操縱性鈣通道的開放，增加外鈣內(nèi)流和抑制受體依賴性鈣通道的開放，減少外鈣內(nèi)流可能是介導(dǎo)乙醇血管活性的一個重要機制乙醇可能通過激活I(lǐng)P3途徑引起

22、肌漿網(wǎng)內(nèi)鈣釋放增加而使血管收縮，而Ryanodine 受體可能不參與乙醇的血管活性作用不同預(yù)張力下乙醇的血管活性差異及其機制研究22CONCLUSION乙醇具有血管活性作用。這種作用具有雙重性PERSPECTIVE本次研究，在一定程度上明確了乙醇對血管的作用，并闡明了部分機理，為進一步研究乙醇這一與人類生活和健康息息相關(guān)化學(xué)物質(zhì)的心血管生理、藥理機制，為指導(dǎo)人們適度飲酒及更多地了解疾病情況下乙醇的效應(yīng)，為過量酒精引起的臨床心血管疾病的防治提供了實驗和理論依據(jù)由于時間有限，本次研究型實驗僅對乙醇血管效應(yīng)的部分機制作了探討，今后可進一步考慮從其他離子通道（特別是牽張敏感性離子通道）、內(nèi)皮因素（NO

23、、內(nèi)皮素等）等其他角度研究乙醇的血管活性機制，并比較各種因素對乙醇血管活性作用的影響強度及其相互作用，明確乙醇對血管的綜合作用不同預(yù)張力下乙醇的血管活性差異及其機制研究23PERSPECTIVE本次研究，在一定程度上明確了乙醇對血管Acknowledgement Acknowledgement Acknowledgement Acknowledgement Acknowledgement Acknowledgement Acknowledgement Acknowledgement Acknowledgement Acknowledgement Acknowledgement Acknowle

24、dgement Acknowledgement Acknowledgement Acknowledgement Acknowledgement Acknowledgement Acknowledgement Acknowledgement ACKNOWLEDGEMENT衷心感謝夏強教授、錢令波老師、高琴老師，他們?yōu)檎n題付出了許多精力和時間，對我們進行耐心的指導(dǎo)，給予我們鼓勵，引導(dǎo)我們慢慢開始踏上科研的道路。我們還要感謝陸源老師和機能中心的其他老師對這次實驗的支持和幫助。感謝參與這次實驗的全體組員，盡管課題工作量很大且有些單調(diào)，但每位組員都懷著極大的耐心，嚴謹?shù)剡M行各自的工作，使實驗得以圓滿地完

25、成。最后，感謝生理科學(xué)實驗課程給予我們這次接觸科研的機會！不同預(yù)張力下乙醇的血管活性差異及其機制研究24Acknowledgement AcREFERENCES馬佳佳,馬恒,王躍民,李紅梅,裴建明. 葛根素對大鼠腹主動脈的舒張作用及其機制. 第四軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報, 2003, 24(24):33212234蔣惠娣,汝海龍,王霄霞,夏強,屠潔. 木犀草素對大鼠主動脈的舒張作用及相關(guān)機制研究. 中國藥學(xué)雜志, 2005, 40(6):427430 金紅峰，周云連，陳云龍，單綺嫻，陸源，夏強. 石斛對大鼠胸主動脈環(huán)的舒張作用. 中國中藥雜志, 2003, 28( 11) : 10601062張紅雨，徐長

26、慶，李鴻珠，李寶馨，張艷橋，張一娜. 白藜蘆醇對大鼠離體胸主動脈環(huán)的舒張作用. 中國中藥雜志, 2005, 30(16) :12831286不同預(yù)張力下乙醇的血管活性差異及其機制研究25REFERENCES不同預(yù)張力下乙醇的血管活性差異及其機制研REFERENCES周新妹，姚慧，夏滿莉，曹春梅，蔣惠娣，夏強. 槲皮素與蘆丁對離體大鼠主動脈環(huán)的舒張作用及機制. 浙江大學(xué)學(xué)報（醫(yī)學(xué)版），2006，35（1期）：2933 厲旭云，陸源，單綺嫻，夏強. 華蟾素對大鼠胸主動脈的縮血管作用及其機制. 浙江大學(xué)學(xué)報（醫(yī)學(xué)版），2006，35(2)：178181 陳季強. 基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教程(各論)上冊. 北京:科

27、學(xué)出版社, 2004:270271陸源,夏強. 生理科學(xué)實驗教程. 杭州:浙江大學(xué)出版社, 2004:285288不同預(yù)張力下乙醇的血管活性差異及其機制研究26REFERENCES周新妹，姚慧，夏滿莉，曹春梅，蔣惠娣，夏REFERENCESCHEN Jing, GU Yong, LIN Fan, YANG Haichun, ZHU Weiyu, MA Ji, LIN Shanyan. Endothelin receptor antagonist com bined with a calcium channel blocker attenuates renal injury in spontan

28、eous hypertensive rats with diabetes. Chinese Medical Journal, 2002, 115(7)：972978Mohanty M J, Li X L. Stretch-induced Ca2+ release via an IP3-insensitive Ca2+ channel. J Am J Physiol Cell Physiol, 2002, 283: 456462.McCarron J G, Bradley K N, MacMillan D, et al. Sarcolemma agonist-induced interactio

29、ns between InsP3 and ryanodine receptors in Ca2+ oscillations and waves in smooth muscle. J Biochem Soc Tran, 2003, 31 (Pt 5): 920924. Bolton 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.不同預(yù)張力下乙醇的血管活性差異及其機制研究27REFERENCESCHEN Jing, GU Yong, REFERENCESRembold C M. Regulation of contraction and relaxation in arterial smoot