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编号:10214333
肾上腺髓质素抑制内皮素1、血管紧张素Ⅱ刺激的肺动脉平滑肌细胞增殖*
http://www.100md.com 《第二军医大学学报》 1999年第12期
     作者:方敏华 张宝仁 朱家麟 李 强 李 桢

    单位:第二军医大学长海医院胸心外科,上海,200433;李强 李桢 第二军攻大学长海医院呼吸内科

    关键词:肾上腺髓质素;平滑肌细胞;内皮素1;血管紧张素Ⅱ

    摘要 目的摘要 目的:研究肾上腺髓质素(AM)对内皮素1(ET-1)、血管紧张素Ⅱ(Ang Ⅱ)促肺动脉平滑肌细胞增殖的影响。方法:体外培养兔肺动脉平滑肌细胞,采用3H-TdR掺入法观察不同剂量AM对ET-1,Ang Ⅱ促肺动脉平滑肌细胞蛋白质合成的影响。结果:1×10-9 mol/L的ET-1,1×10-8 mol/L的Ang Ⅱ明显增加培养的平滑肌细胞3H-TdR掺入量。1×10-7~2×10-8 mol/L浓度的AM明显抑制1×10-9 mol/L的ET-1引起的平滑肌细胞3H-TdR掺入量的增加;1×10-7~5×10-8 mol/L浓度的AM明显抑制1×10-8 mol/L的Ang Ⅱ引起的平滑肌细胞3H-TdR掺入量的增加。结论:AM能剂量依赖地抑制ET-1,Ang Ⅱ促肺动脉平滑肌增生,可能在肺血管病理变化中起一定作用。
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    中图分类号 R 541.5 文章编号:0258-879X(1999)12-0971-03 文献标识码:A

    Effects of adrenomedullin on proliferation of pulmonary artery smooth muscular cells induced by endothelin-1 or angiotensin Ⅱ

    Fang Minhua, Zhang Baoren, Zhu Jialin, Li Qiang, Li Zhen

    (Department of Cardiothoracic Surgery, Changhai Hospital, Second Military Medical University, Shanghai, 200433)

    ABSTRACT Objective: To study effects of adrenomedullin(AM) on proliferation of pulmonary artery smooth muscular cells(PASMC) induced by endothelin-1 or angiotensin Ⅱ. Methods: The levels of trichloroacetic acid-insoluble tritiated thymidine(3H-TdR) of cultured rabbit PASMC was measured in medium that contained endothelin-1(ET-1) or angiotensin Ⅱ(Ang Ⅱ) or with different concentrations of AM. Results: The level of 3H-TdR significantly increased in PASMC cultured with 1×10-9 mol/L ET-1 and 1×10-8 mol/L Ang Ⅱ, which could be inhibited by 1×10-7~5×10-8 mol/L AM in concentration-dependent manner. Conclusion: The results suggest that AM can significantly inhibit the proliferation of PASMC stimulated by ET-1 or AngⅡ and may play a role in the pulmonary physiological changes.
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    KEY WORDS adrenomedullin; vessel smooth muscular cell; endothelin-1; angiotesin Ⅱ

    [Acad J Sec Mil Med Univ, 1999, 20(12): 971~973]

    肺血管平滑肌细胞的过度增殖是肺血管重建和肺动脉高压形成的一个关键步骤。机体内分泌激素的变化是影响肺血管平滑肌细胞增殖的一个重要因素。病理状态下,大量分泌的内皮素1(ET-1)、血管紧张素Ⅱ(Ang Ⅱ)能明显促进肺动脉平滑肌细胞(PASMC)增殖。肾上腺髓质素(AM)是一种新发现的扩血管多肽,具有扩张血管、降低血管张力、抑制细胞增殖的作用。有关AM, ET-1,Ang Ⅱ在PASMC增殖中的作用及其相互关系的研究,目前尚少见报道。本实验应用建立的体外培养兔PASMC模型,研究AM对ET-1,Ang Ⅱ刺激的PASMC增殖的抑制作用,探讨AM在肺血管病理变化中的作用及意义。
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    1 材料和方法

    1.1 主要试剂 小牛血清(FBS):杭州四季青生物制品公司;DMEM 培养液、1604干粉培养基、胰蛋白酶、Ⅳ型胶原酶:购于上海华美生物制品公司;ET-1,Ang Ⅱ: Sigma公司产品;AM:美国Pennisula Lab产品;3H-胸腺嘧啶(3H-TdR):上海核物理研究所(比活度:4.81×107 Bq/ml,放比活度>95%,放比性浓度:1.85×107 Bq/ml)。其他实验材料由长海医院胸心外科实验室提供。

    1.2 兔PASMC的分离和培养(贴壁法) 取新西兰兔(1.5 kg)1只,腹腔麻醉后,无菌操作下迅速开胸取出心肺,置于无菌培养皿中,用D-Hanks液冲洗浸泡,去除心肺组织及周围组织,摘出肺动脉,用D-Hanks液冲洗管腔,纵行切开肺动脉,用刀片轻轻刮去血管内膜,每隔0.2 cm轻轻横行切开肺动脉中层,注意不要切断外膜,用显微镊小心剥离血管中层,在0.5 ml冰浴的小牛血清培养液中剪成1~2 mm3的小碎块。将碎块接种于60 ml的培养瓶,5% CO2培养箱中37℃孵育4 h,待平滑肌碎块完全贴壁后,加入6~8 ml含20%小牛血清的培养液,5% CO2培养箱中37℃孵育。每天镜下观察细胞生长情况,每2~3 d换培养液,培养7~10 d,可见平滑肌细胞从碎块周围爬行向四周生长。每隔24 h更换2/3的培养液,3 d左右细胞基本长满培养瓶壁后,免疫组织化学染色鉴定为平滑肌细胞,用0.125%胰蛋白酶进行传代。
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    1.3 实验分组 将所有传至第3代的PASMC分为6组,对照组:常规培养;ET-1组:在培养液中加入1×10-9 mol/L的ET-1;Ang Ⅱ 组:在培养液中加入1×10-8 mol/L的Ang Ⅱ;ET-1+ AM组:在培养液中加入1×10-9 mol/L的ET-1和10-7~10-9 mol/L的AM;Ang Ⅱ+AM组:培养液中加入1×10-8 mol/L的Ang Ⅱ 和10-7~10-9 mol/L的AM;AM组:在培养液中加入5×10-8 mol/L 的AM。以上培养液中均不加血清。

    1.4 细胞增殖水平的测定 采用3H-TdR 掺入量测定法测定细胞蛋白质合成率,步骤如下:在无血清培养液中培养36 h,去培养液,用D-Hanks液轻轻冲洗3遍,加入含3H-TdR 74 kBq/ml的DMEM培养液2 ml,按分组加药后,继续培养24 h。去除培养液,用D-Hanks液冲洗6遍,0.25%胰酶2 ml消化10 min。细胞计数后,用抽滤法收集于玻璃纤维素膜,2 ml 0.9%生理盐水和无水乙醇洗涤3次,将膜置于烤箱内,80°C烤干,将膜置于闪烁管中,每管加2 ml 闪烁液,12 h后闪烁记数。
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    1.5 统计学处理 实验数据均以2a.gif (83 字节)±s表示,使用德国Jerry编制的NCSS软件进行ANOVA分析。

    2 结果

    培养液加入3H-TdR后培养24 h,测定各组每104细胞的3H-TdR掺入量(Bq)。表1显示为不同浓度的AM对1×10-9 mol/L浓度的ET-1的作用。表2显示为不同浓度的AM对1×10-8 mol/L浓度的Ang Ⅱ的作用。

    表1 AM,ET-1培养的平滑肌细胞3H-TdR掺入量

    Tab 1 The levels of 3H-TdR of cultured PASMC incubated with AM and ET-1
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    (n=6, 2a.gif (83 字节)±s,A/Bq)

    Control

    AM

    ET-1

    ET-1/AM

    ET-1/AM

    ET-1/AM

    (5×10-8 mol/L)

    (1×10-9 mol/L)
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    (AM 1×10-9 mol/L)

    (AM 2×10-8 mol/L)

    (AM 1×10-7 mol/L)

    3H-TdR

    5.86±1.54

    6.27±1.33

    33.43±3.18**

    29.37±4.01**

    15.55±2.48**△△
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    10.13±1.94**△△

    **P<0.01 vs control group; △△P<0.01 vs ET-1 group

    表2 AM,AngⅡ培养的平滑肌细胞3H-TdR掺入量

    Tab 2 The levels of 3H-TdR of cultured PASMC incubated with AM and AngⅡ

    (n=6, 2a.gif (83 字节)±s,A/Bq)

, http://www.100md.com     Control

    AM

    AngⅡ

    AngⅡ/AM

    AngⅡ/AM

    AngⅡ/AM

    (5×10-8 mol/L)

    (1×10-8 mol/L)

    (AM 1×10-9 mol/L)

    (AM 2×10-8 mol/L)

    (AM 1×10-7 mol/L)
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    3H-TdR

    5.86±1.54

    6.27±1.33

    22.30±3.06*

    21.94±1.74*

    13.93±1.78*△△

    10.46±1.90*△△

    *P<0.05 vs control group; △△P<0.01 vs Ang Ⅱ group

    与对照组相比, 1×10-9 mol/L的ET-1, 1×10-8 mol/L的Ang Ⅱ明显增加培养的平滑肌细胞3H-TdR掺入量, 而AM组无变化。1×10-7~2×10-8 mol/L浓度的AM明显抑制1×10-9 mol/L的ET-1引起的平滑肌细胞增殖;1×10-7~5×10-8 mol/L的AM明显抑制1×10-8 mol/L的Ang Ⅱ引起的平滑肌细胞增殖。
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    3 讨论

    AM 是 1993年发现的一种心血管内分泌激素,具有强烈的扩血管、抗细胞增殖作用,以旁分泌和自分泌形式参与了许多生理和病理过程[1,2]。AM在肺动脉高压中有明显的变化,并且与肺血流动力学密切相关,但其具体的机制尚不清楚[3,4]

    PASMC的增生是肺血管重建的重要内容,在肺动脉高压的发生和发展过程中起着重要的作用。ET-1和Ang Ⅱ能刺激血管平滑肌增殖[5,6]。大量研究发现,AM具有抑制细胞增殖的作用,且与ET-1,Ang Ⅱ关系十分密切。Kohno等[7]研究发现,1×10-9~1×10-7 mol/L的AM能剂量依赖地抑制血栓素和血小板衍生生长因子刺激大鼠血管平滑肌细胞分泌ET-1,同时增加细胞内cAMP含量。Horio等[8]实验也发现,AM能剂量依赖地抑制小牛血清和PDGF诱发的血管平滑肌细胞迁移。Kohno等[6]研究发现,1×10-6~1×10-8 mol/L的Ang Ⅱ能剂量依赖性地刺激培养的人冠状动脉平滑肌细胞增殖,而AM能明显抑制这种作用。但目前有关AM与其他心血管激素关系的研究,多数集中在体循环和冠脉循环血管。AM在肺动脉高压中的作用机制,在肺血管平滑肌增生中,与ET-1,Ang Ⅱ的相互关系,目前尚不完全清楚。本实验的结果显示:ET-1和Ang Ⅱ能促进PASMC增殖,1×10-7~2×10-8 mol/L浓度的AM明显抑制1×10-9 mol/L ET-1促培养的兔PASMC的增殖;1×10-7~5×10-8 mol/L浓度的AM可明显抑制1×10-8 mol/L Ang Ⅱ促培养的兔PASMC的增殖。
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    本实验的结果有助于了解AM在肺动脉高压中的作用机制。肺动脉高压中血浆和组织AM的增高能抑制ET-1,Ang Ⅱ等缩血管因子导致的肺血管收缩、血管平滑肌增生,可能是机体的一种自我保护机制。

    *军队“九五”青年科研基金资助项目,项目编号9732026

    作者简介:方敏华,男,1967年2月生,博士,主治医师

    参考文献

    1 Kitamura K, Kangawa K, Kawamoto M, et al. Adreno-medullin:a novel hypotensive peptide isolated from human pheochromocytoma[J]. Biochem Biophys Res Commun,1993,192(2):553

, 百拇医药     2 Kato H, Shichiri M, Marumo F, et al. Adrenomedullin as an autocrine/paracrine apoptosis survival factor for rat endothelial cells[J]. Endocrinology, 1997, 138(6):2615

    3 Yoshibayashi M, Kamiya T, Kitamura K, et al. Plasma levels of adrenomedullin in primary and secondary pulmonary hypertension in patients <20 years of age[J]. Am J Cardiol,1997,79(11):1556

    4 Nishikimi T,Nagata S, Sasaki T, et al. Plasma concentrations of adrenomedullin correlate with the extent of pulmonary hypertension in patients with mitral stenosis[J]. Heart, 1997,78(4):390
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    5 Rizvi MA, Myers PR. Nitric oxide modulates basal and endothelin-induced coronary artery vascular smooth muscle cell proliferation and collagen levels[J]. J Mol Cell Cardiol, 1997, 29(7):1779

    6 Kohno M, Yokokawa K, Kano H, et al. Adrenomedullin is a potent inhibitor of angiotensin Ⅱ-induced migration of human coronary artery smooth muscle cells[J]. Hypertension, 1997,29(6):1309

    7 Kohno M, Kano H, Horio T, et al. Inhibition of endothelin production by adrenomedullin in vascular smooth muscle cells[J]. Hypertension, 1995, 25(6):1185

    8 Horio T, Kohno M, Kano H, et al. Adrenomedullin as a novel antimigration factor of vascular smooth muscle cells[J]. Circ Res, 1995,77(4):660

    (1999-05-11 收稿, 1999-09-20 修回), http://www.100md.com