不同剂量瑞舒伐他汀对自发性高血压大鼠血管重构和血管反应性的影响

张竹林，马秀瑞，张丽贞

·基础医学论著/研究·

不同剂量瑞舒伐他汀对自发性高血压大鼠血管重构和血管反应性的影响

张竹林，马秀瑞，张丽贞

目的 观察瑞舒伐他汀对自发性高血压大鼠(SHR)主动脉血管重构和血管反应性的影响。方法 雄性Wistar-Kyoto大鼠(WKY)为正常血压对照组(W组)；SHR随机分为瑞舒伐他汀6.25 mg/(kg·d)组(R1组)、瑞舒伐他汀12.5 mg/(kg·d)组(R2组)、瑞舒伐他汀25 mg/(kg·d)组(R3组)、SHR对照组(S组)。瑞舒伐他汀溶于蒸馏水中灌胃，对照组给予等量蒸馏水灌胃，给药前后尾动脉测大鼠收缩压。8周给药结束后，取主动脉，一部分做HE染色观察血管重构，一部分用离体血管灌流法观察主动脉对不同药物的反应性。结果 与W组比较，S组尾动脉收缩压显著增加，主动脉内径(L)显著减小，而中膜厚度(M)、中膜厚度与内径比值(M/L)显著增高。SHR主动脉对KCl(20 mmol/L ～120 mmol/L)和苯肾上腺素(Phe，10-8mol/L～10-5mol/L)的收缩反应较W组显著增加；对乙酰胆碱(Ach，10-10mol/L～10-5mol/L)的舒张反应降低，但对硝普钠(SNP，10-10mol/L～10-4mol/L)的舒张反应差异无统计学意义。瑞舒伐他汀可使SHR收缩压的升高幅度降低，增加主动脉内径，降低中膜厚度，降低中膜厚度与内径比值(M/L)；同时瑞舒伐他汀可以降低SHR主动脉对KCl和Phe的收缩反应，增强SHR主动脉对Ach的舒张反应，但对SNP的舒张反应无显著性影响。结论 瑞舒伐他汀有延缓SHR收缩压升高的趋势，可以改善主动脉重构；增强SHR主动脉内皮依赖性舒张反应，降低其收缩反应，有效保护SHR血管内皮功能。

自发性高血压；瑞舒伐他汀；血管重构；血管反应性

高血压病是严重威胁人类健康和生命的常见疾病，而血管内皮功能障碍是高血压病的重要病理生理机制[1]。高血压与血脂代谢异常是心血管疾病的两大主要危险因素，均可对血管内皮功能产生不良影响，加速靶器官的损害。血管内皮功能障碍可表现为多个方面，如血管舒缩失衡、血管重构等。血管舒缩失衡主要体现在血管对舒血管物质的反应减弱，对缩血管物质反应增强[2]。另一方面，血管内皮受损使血管形态结构发生变化，如管壁增厚，壁/腔比值增大[3]，呈明显的肥厚性重构。这种重构可以是血管结构改变的早期表现，也是许多心血管事件发生的基础。逆转高血压内皮功能不全已经成为降压之外的另一治疗新靶点。

他汀类药物是目前临床最常用的调脂药物，通过抑制胆固醇合成过程中的限速酶3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A(HMG-CoA)还原酶，而发挥其强大的调脂作用。研究证实，瑞舒伐他汀作为目前最新的他汀类药物，具有多种调脂以外作用，可对心血管系统发挥有益影响：降低血压、改善内皮功能、抑制血管平滑肌细胞的增生等[4]。本课题通过观察不同剂量瑞舒伐他汀对自发性高血压大鼠(spontaneously hypertension rats，SHR)血压、主动脉重构、主动脉血管反应性的影响，为瑞舒伐他汀在高血压临床治疗中的合理应用提供实验依据。

1 材料与方法

1.1 实验动物与分组 雄性清洁级Wistar-Kyoto大鼠(WKY)8只和SHR 32只，均购自北京维通利华动物中心。适应性饲养1周后，WKY作为正常血压对照组(W组)；SHR大鼠随机分为瑞舒伐他汀6.25 mg/(kg·d)组(R1组)、瑞舒伐他汀12.5 mg/(kg·d)组(R2组)、瑞舒伐他汀25 mg/(kg·d)组(R3组)、SHR对照组(S组)，每组8只。瑞舒伐他汀溶于蒸馏水中灌胃，对照组给予等量蒸馏水灌胃，共给药8周。给药前后尾动脉测量大鼠收缩压。给药结束后，3%戊巴比妥钠(30 mg/kg)麻醉大鼠，取主动脉，一部分用4%多聚甲醛固定，用于苏木素-伊红(HE)染色；一部分做离体血管实验，观察主动脉对不同药物的反应性。

1.2 血压测量 采用鼠尾动脉测压仪(HX -Ⅱ型)，在大鼠清醒状态下无创性测定各组大鼠尾动脉收缩压。经尾部预温和环境适应，使大鼠心率稳定在400次/min左右时，用尾袖套法测量血压。给药前后测血压1次，每次在同一时间(09：00)开始测量，每只大鼠连续测3次，取其均值。

1.3 主动脉HE染色 取材后的主动脉浸入4%多聚甲醛固定过夜；经梯度酒精脱水；二甲苯透明；浸蜡；包埋。连续切片，厚度4 μm，60 ℃烘烤过夜，室温干燥，无尘处保存。脱蜡、水化后，行HE染色。镜下观察主动脉形态学变化，照相保存。用BI 2000医学图像分析系统分析主动脉图像，测量主动脉血管中膜厚度(media thickness，M)、血管内径(luminal radius，L)、中膜厚度与内径比值(M/L)，按顺时针方向测12个值取其平均值。

1.4 主动脉血管反应性 主动脉剔除脂肪及周围结缔组织后，剪成3 mm～4 mm 的血管环。血管环用两根不锈钢微型挂钩贯穿血管管腔，水平悬挂在浴管内，下方固定，上方以一细钢丝连于张力换能器。经Poweralab计算机生物信号采集分析系统记录血管的舒缩变化。浴管内含有100%O2、37 ℃的磷酸盐缓冲液(PSS)10 mL。营养液组成：NaCl 144 mmol/L，KCl 5.8 mmol/L，MgCl21.2 mmol/L，CaCl22.5 mmol/ L，Glucose 11.1 mmol/L，HEPES 5 mmol/L。前负荷2 g，平衡2 h，期间每20 min 换1次营养液。平衡期间以20mmol/L KCl预刺激2次，血管反应稳定后开始以下实验。

在基础状态下，向浴槽内累积加入苯肾上腺素(Phe，10-8mol/L～10-5mol/L)、KCl(20 mmol/L～120 mmol/L)，使其在浴槽中的终浓度0.5个对数级倍增高，建立Phe和KCl的累积对数浓度-反应曲线(logarithm cumulative concentration response curve，LCCRC)，观察不同组大鼠主动脉对不同缩血管药物的反应。

在基础状态下，向浴槽内加入Phe 10-6mol/L，待血管环收缩稳定，向浴槽内累积加入乙酰胆碱(Ach，10-10mol/L～10-5mol/L)和硝普钠(SNP，10-10mol/L～10-4mol/L)，使其在浴槽中的终浓度0.5个对数级倍增高，建立Ach和SNP的LCCRC，观察不同组大鼠主动脉对不同舒血管药物的反应。

2 结 果

2.1 瑞舒伐他汀对SHR血压的影响 实验前SHR各组大鼠尾动脉收缩压显著高于W组(P<0.05)。治疗8周后，SHR各组收缩压较给药前显著升高，而W组收缩压无显著变化。但R1组、R2组、R3组给药8周后血压较S组低，且有剂量依赖性(P>0.05)。详见表1。

表1 不同剂量瑞舒伐他汀对SHR尾动脉收缩压的影响(x±s) mmHg

2.2 瑞舒伐他汀对SHR主动脉重构的影响 与W组比较，S组主动脉L显著减小，而M、M/L显著增高(P<0.05)。瑞舒伐他汀治疗后，R1组、R2组、R3组主动脉L显著增加(P<0.05)，M、M/L则降低(P<0.05)，且具有剂量依赖性。详见表2。

表2 瑞舒伐他汀对SHR主动脉几何形态学参数的影响(x±s)

2.3 瑞舒伐他汀对SHR主动脉血管反应性的影响 KCl(20 mmol/L～120 mmol/L)和Phe(10-8mol/L～10-5mol/L)可浓度依赖性收缩各组大鼠主动脉。SHR主动脉对KCl和Phe的收缩反应较WKY组显著增加(P<0.05)。瑞舒伐他汀治疗8周后，显著降低SHR主动脉KCl和Phe介导的收缩反应，且具有剂量依赖性(P<0.05)。详见图1、图2。

注：与W组比较，1)P<0.05；与S组比较，2)P<0.05；与R1组比较，3)P<0.05。

图1 瑞舒伐他汀对SHR主动脉KCl介导的收缩反应的影响

注：与W组比较，1)P<0.05；与S组比较，2)P<0.05；与R1组比较，3)P<0.05。

Ach(10-10mol/L～10-5mol/L)和SNP(10-10mol/L～10-4mol/L)可剂量依赖性舒张各组大鼠主动脉。SHR主动脉对Ach的舒张反应较WKY组显著降低(P<0.05)，但对SNP的舒张反应差异无统计学意义。瑞舒伐他汀给药8周，可增强SHR主动脉对Ach的舒张反应(P<0.05)，但对SNP的舒张反应无显著性影响。详见图3和图4。

注：与W组比较，1)P<0.05；与S组比较，2)P<0.05；与R1组比较，3)P<0.05。

图3 瑞舒伐他汀对SHR主动脉Ach介导的舒张反应的影响

图4 瑞舒伐他汀对SHR主动脉SNP介导的舒张反应的影响

3 讨 论

高血压是发病率较高的心血管疾病，其发病环节与内皮细胞功能密切相关。高血压状态下由于血管痉挛收缩引起内皮细胞缺血缺氧，引起血管内皮结构和功能的损伤，促进高血压及其并发症的发生发展。本研究结果显示，SHR收缩压显著升高，并伴有主动脉血管重构，主动脉舒张反应减弱，收缩反应增强；瑞舒伐他汀治疗后，SHR收缩压显著下降，SHR主动脉重构及主动脉舒缩失衡现象得以改善。提示瑞舒伐他汀对SHR血管内皮功能具有剂量依赖性的保护作用。

他汀类药物是最常用的降脂药物之一，可明显减少心血管疾病死亡率，对心血管疾病的一级预防与二级预防有重要的意义。近些年来，他汀类降脂作用以外的其他作用也受到广泛关注。瑞舒伐他汀是胆固醇生物合成过程中的限速酶HMG-CoA还原酶的抑制剂。目前实验证据表明瑞舒伐他汀可降低高血压患者血压[5]，保护靶器官[6-8]。本研究结果显示，瑞舒伐他汀给药8周，显著降低SHR收缩压，进一步说明本药可降低血压，可作为降压药物的重要“协同”与辅助治疗。

高血压血管重构是血管系统对血流动力学或体液因素的改变而发生的变化。一方面，高血压引起血管壁张力持续增高；另一方面，内皮细胞合成和分泌的各种细胞因子起重要作用。本实验结果显示，与WKY比较，SHR主动脉内径显著减少，管壁明显增厚，尤其是中层肥厚，M/L增大，主动脉顺应性下降，显示高血压可引起主动脉发生内向肥厚性重构。本实验结果显示，瑞舒伐他汀抑制SHR主动脉重构，并具有一定的剂量依赖性。他汀类药物降低胆固醇的同时能改善周围动脉的顺应能力，从而降低动脉血压及脉压。推测瑞舒伐他汀改善SHR主动脉重构可能与其降低血压，减少压力因素对血管平滑肌的增殖作用，抑制主动脉平滑肌细胞增殖，预防和逆转高血压内皮细胞功能损害，恢复内皮细胞依赖性血管舒张有关。

内皮功能下降导致血管舒缩失衡，主要表现为血管对缩血管药物反应性增加，对舒血管药物的反应性降低。通过观察SHR主动脉对不同缩血管药及舒血管药的反应性，可了解SHR主动脉内皮细胞功能。研究血管收缩功能时，大多数实验选用Phe和KCl作为工具药。KCl可改变细胞膜电位，使细胞膜除极，从而激活电压依赖钙通道，使细胞外钙离子内流；Phe与血管α受体结合后一方面激活受体介导的钙通道，使外钙内流，另一方面也使肌浆网内的钙离子外流。本实验结果显示，SHR主动脉对Phe和KCl的收缩反应都较WKY组显著增强，瑞舒伐他汀可以显著降低SHR主动脉对不同缩血管药物的反应性，改善SHR动脉的内皮功能。

血管舒张分为两种形式：①内皮依赖性舒张功能：是指在药物(如Ach)的作用下释放血管活性物质，引起血管舒张，与内皮结构和功能的完整性密切相关。②内皮非依赖性舒张功能：指在SNP等药物的作用下释放一氧化氮，直接作用于血管平滑肌引起血管舒张，这种作用并不依赖于内皮，去掉内皮后其舒张血管作用不受影响[9]。因此，在观察血管舒张功能的实验中，选用Ach和SNP作为工具药。血管内皮完整时，Ach可激动血管内皮表面M受体，通过内皮依赖性舒张因子、内皮依赖性超极化因子、前列环素等舒血管因子的介导，激活平滑肌腺苷酸环化酶(cAMP)，使cAMP增加而舒张血管。本实验结果显示，SHR主动脉对Ach的舒张较WKY组显著降低，但对SNP舒张反应未见显著性差异，这说明SHR与WKY动脉舒张反应的差异不是来自平滑肌的直接扩张作用，而是来自血管内皮功能的差异。瑞舒伐他汀治疗后，增强SHR主动脉对Ach的舒张效应，但是对SNP的舒张反应无影响。结果提示瑞舒伐他汀有效改善SHR主动脉内皮功能。但吴淼等[10]研究发现，高血压患者经瑞舒伐他汀治疗后，患者肱动脉局部血管平滑肌对外源性内皮衍生性舒张因子的反应性(非内皮依赖性)和由血流剪切力刺激内皮细胞产生一氧化氮等血管活性物质引起的血管扩张能力(内皮依赖性舒张功能)均有改善。这种差异可能来自于实验方法：吴淼等[10]采用的是在体超声多普勒技术，本实验采用的是离体血管灌流法。

综上所述，瑞舒伐他汀有效降低SHR收缩压的同时，可以改善主动脉重构；增强SHR主动脉内皮依赖性舒张反应，降低其收缩反应，有效地保护SHR血管内皮功能。

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(本文编辑 郭怀印)

Effects of Rosuvastatin on Vascular Remodeling and Vascular Reaction in Spontaneously Hypertension Rats

Zhang Zhulin，Ma Xiurui，Zhang Lizhen

Shanxi Cardiovascular Hospital，Taiyuan 030024，Shanxi，China

Objective To observe the effects of rosuvastatin on remodel and vascular reaction of aorta from spontaneously hypertension rats (SHR).Methods SHR and Wister-Kyoto (WKY) rats were randomly divided into：WKY control group，SHR treated with rosuvastatin 6.25 mg/(kg·d)，SHR treated with rosuvastatin 12.5 mg/(kg·d)；rosuvastatin 25 mg/(kg·d)，SHR control group.Therapy continued for 8 weeks.Tail systolic blood pressure was weekly measured before and after the study.At the end of this study，aorta was moved rapidly.A part of aorta was fixed with 4% paraformaldehyde to observe the vascular remodeling by HE stain.The vascular reaction of aorta was measured in vitro.Results Compared with WKY，the systolic blood pressure was higher，and vessel lumen diameter(L) decreased，while media thickness(M) and M/L increased in SHR.The contractions to phenylephrine(Phe)，KCl in aorta were increased in SHR than in WKY.The relaxation to Ach decreased in SHR，but there was no difference of relaxation to SNP.Treatment with reosuvastatin induced a reduction in systolic blood pressure；increasing in L and decrease in M and M/L.Reosuvastatin reduced the contraction of aorta to Phe and KCl，increased the relaxation of aorta to Ach，but had no effect on the relaxation to SNP.Conclusion Reosuvastatin can retard the remodeling of aorta，improve the vascular reaction to different vasomotors，resume the balance of relaxation and contraction， protect endothelial function in SHR.

spontaneously hypertension；rosuvastatin；vascular remodeling；vascular reaction

山西省科技攻关项目(No.20120313018-11)

山西省心血管病医院(太原 030024)

张丽贞，E-mail：zhangbamboo@126.com

R544.1 R255.3

A

10．3969/j．issn．1672-1349．2015．14．008

1672-1349(2015)14-1608-04

2015-02-12)