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不同时间灌服缬沙坦对大鼠内皮素与一氧化氮近日节律的影响

高洁  
【摘要】: 目的:生物节律是生物体周期性、规律性的生命活动现象,是生物体的基本特征之一,也是生物体重要的生命活动调节方式。在人类和其他动物中,大脑内形成的内在生物钟可调节睡眠周期、体温、血压波动周期以及各种内分泌腺体的分泌节律等重要生命活动。依照节律的周期长短可将之分为三种类型:1、近日节律(Circadian Rhythm,或称昼夜节律, Diurnal Rhythm),节律周期接近24小时;2、超日节律(Ultradian Rhythm),节律周期明显短于24小时;3、亚日节律(Infradian Rhythm),节律周期显著长于24小时。在人类最为常见且研究最多的是近日节律[1]。人体血压呈现为典型的近日节律性,充分认识血压的生物节律的调节机制对于更好的防治高血压病具有重要意义。血压水平的调节是一个非常复杂的过程。在这个过程中,内皮系统以及其他血管活性物质等起着至关重要的作用。近年来心血管领域最重要的研究进展之一在于阐明了血管内皮活性因子在调节心脏、循环功能和内环境稳定中的作用,如保持血管张力、抑制血小板聚集、维持机体凝血纤溶平衡、降低血管内皮通透性、减少黏附分子的表达、抑制血管平滑肌增殖等。研究表明,内皮素(ET)、一氧化氮(NO)、一氧化氮合酶(NOS)等物质的血浆浓度或活性均存在昼夜节律现象,且其时间生物学特征与心血管系统疾病的昼夜分布密切相关。因此,充分认识这类生物节律,对于深入理解血管内皮功能与心血管系统生理现象及病理事件的关系具有重要意义,对于改善心血管疾病的治疗现状、减少恶性心脏事件的发生亦具有重要价值。目前仅有少数作者对上述物质的分子表达水平的近日节律作了研究,血管活性物质的昼夜波动与血压昼夜节律之间的关系亦有待深入探讨,且缬沙坦对血管活性物质的时间生物学(Chronobiology)特征的影响亦有待于深入探讨。本研究以缬沙坦不同喂药时间方案为干预因素,检测不同服药时间对大鼠血清及心肌组织ET-1、NO、NOS的表达量,及心肌组织中eNOS基因表达量的昼夜节律的影响,分析三组对象上述指标近日节律特征与血压的昼夜节律性及其相互关系,对从分子水平解释不同服药时间对大鼠动脉血压的近日节律的影响,甚至进一步解释人类血压近日节律的变化与不同服药时间的关系的分子生物学机制;对调整高血压患者服药时间,纠正异常的生物节律,恢复血压的生理波动将具有重要价值。为高血压病及其并发症的防治提供一个新思路。 方法:清洁级健康雄性SD大鼠96只。随机分为三大组:早07:00灌药组(M),晚07:00灌药组(N)和空白对照组(C)。灌药组每日给予缬沙坦30mg/Kg灌胃。每大组各32只。每大组又随机分4小组,每组各8只。按上述方案饲养喂药4周后,分别于同日24小时内不同时间点(02:00,08:00,14:00,20:00)用鼠尾测压计测各组大鼠血压并处死C组、M组、N组中的各一小组大鼠。分别检测大鼠血浆及心肌组织ET-1、血清及心肌组织NO、eNOS的表达量以及心肌组织eNOS-mRNA的表达水平。应用余弦拟合法分析3组实验动物血清及心肌组织中各指标含量的时间生物学特征,采用零振幅检验(zero amplitude test)评价各检测指标的近日节律是否确实存在,应用方差分析法比较各均值之间差异的显著性,P≤0.05视为有统计学显著性差异。 结果: 1方差分析显示,血浆、心肌组织中ET-1表达量的昼夜平均水平:M组和N组低于C组,并有统计学意义(P0.01),而M、N两组之间的差异无统计学意义(P=0.215)。提示缬沙坦可以影响大鼠ET-1的表达量:早晚不同时间喂药大鼠血浆、心肌组织中ET-1水平显著降低;早晚喂药组间对ET-1的影响无差别。 2方差分析显示,血清、心肌组织中NO、eNOS表达量的昼夜平均水平:M组和N组高于C组,除血清NO含量在N组与C组之间的差异没有统计学意义(P=0.446)之外,灌药组均较正常对照组明显升高。 3不同时间灌服缬沙坦后,大鼠心肌组织eNOS-mRNA表达量的平均水平,方差分析显示:M组和N组高于C组,但是三组之间的差别均没有统计学差异,在各个时点的表达量的平均水平的差别也无统计学差异(P0.05)。 4不同时间灌服缬沙坦后,鼠尾收缩压昼夜平均水平:M组和N组低于C组,且三组之间的差异均有统计学意义(P0.05)。 5余弦拟合分析及零振幅检验显示,C组、M组、N组大鼠血浆ET-1,血清NO、eNOS,心肌组织中ET-1、NO、eNOS、eNOS-mRNA及血压检测值均呈现出典型的近日节律性。C组血浆ET-1,血清NO、eNOS的峰值依次出现于22:33、9:07、10:54,M组的峰值提前出现,三者的峰值时刻依次为18:23、4:49、4:27,N组三者峰值时刻依次为21:14、4:40、2:45。血清NO、eNOS及心肌组织eNOS-mRNA在M组和N组余弦曲线的振幅均较C组的振幅增高,血浆ET-1振幅降低,提示灌药组大鼠的血清NO、eNOS的整体水平较正常对照组增高,而ET-1则降低。心肌组织中ET-1、NO、eNOS、eNOS-mRNA的余弦拟合曲线的节律的峰值时刻及振幅水平与血清的趋势基本一致,C组心肌组织ET-1、NO、eNOS的峰值依次出现于12:14、8:23、11:27,M组的峰值提前出现,三者的峰值时刻依次为10:11、2:14、3:21,N组三者峰值时刻依次为16:29、3:46、3:29。 6余弦拟合分析及零振幅检验显示,C组、M组、N组大鼠心肌组织中eNOS-mRNA呈现出典型的近日节律性。C组、M组、N组大鼠心肌组织中eNOS-mRNA的峰值分别出现于15:37、20:38、20:36。M组、N组的振幅明显高于C组。7余弦拟合分析及零幅检验显示,C组、M组、N组大鼠血压均呈现出典型的近日节律性,三者峰值时刻依次为23:26、10:27、17:00。M组振幅较C组的升高,而N组则较C组降低。 结论 1未灌药的大鼠血浆、心肌组织中ET-1、NO、eNOS的表达量存在典型的昼夜节律特征,心肌组织中eNOS-mRNA的表达也呈现明显昼夜节律。 2不同时间灌服缬沙坦后,大鼠血浆、心肌组织中ET-1含量明显降低,NO、eNOS及心肌组织中eNOS-mRNA含量明显升高,并且昼夜节律特征更加明显。 3早晨灌服缬沙坦较夜间灌服,更能增加NO、eNOS、eNOS-mRNA的表达量,降低血压平均水平及ET-1的表达,并且能更好的恢复其昼夜节律性。 上述结果表明,大鼠血及心肌组织内ET-1、NO、eNOS的表达量及心肌组织eNOS-mRNA的表达水平均具有典型的昼夜节律特征,且各指标之节律特征相似。缬沙坦早晚不同时间喂药影响大鼠各测量值的近日节律,早晨喂药比晚上喂药更加能抑制ET-1,增加eNOS的合成,促进NO的生成,进而恢复血压及各活性物质的昼夜节律特征。


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