文摘
Endothelin-1 (ET-1)已被证明有括约肌对航空公司的影响和实质;然而,的角色等一个和等B受体在ET-1-induced气道和组织间的变化没有充分的探讨。
低频肺阻抗(Zl)以麻醉,瘫痪,打开胸腔因为豚鼠。Zl光谱拟合了一个模型来估计气道阻力(R亚历山大-伍尔兹)和惯性(我亚历山大-伍尔兹),组织阻尼系数(G)和倒电容(H)和hysteresivity(η= G / H)。
连续两个剂量的ET-1(0.05和0.2 nmol·公斤−1)诱发显著的剂量增加R亚历山大-伍尔兹、G H和η。预处理与20纳摩·公斤−1bq - 610(一个高度选择性等一个受体拮抗剂)导致显著降低高度H ET-1低剂量后。然而,所有参数改变大大减少管理ET-1预处理后80 nmol·kg−1bq - 610, 20纳摩·kg−1ETR-P1 / fl(小说等一个受体拮抗剂)或20纳摩·kg−1IRL 1038(一个外星人B受体拮抗剂)。
气道的单独评估的结果和组织力学证明endothelin-1诱发气道,实质收缩通过刺激两种受体类型在两个隔间。
本研究由匈牙利科研基金资助T30670和T023089。
Endothelin-1 (ET-1)是一个强大的监管机构平滑肌张力而在许多系统的生理和病理生理条件。ET-1诱发血管收缩剂和支气管收缩的响应,这表明一个调节ET-1释放可能发挥重要作用在各种肺部疾病,如肺动脉高压或支气管哮喘。血管收缩是由外星人一个受体,而等B受体调节血管收缩和血管舒张,这取决于物种和特定的循环1。在航空公司等一个和等B受体类型共存2,3和参与ET-1-induced支气管收缩4,5。实验材料,等B受体肺为主3,的比例等B更大比气管支气管2。
ET-1已经结束的支气管收缩的性质从全球肺力学参数的变化6- - - - - -11。然而,情况被观察肺实质组织也可能导致机械改变肺支气管收缩12- - - - - -14最近的研究,证明了涉及基于模型的评估肺阻抗(Zl)15- - - - - -17。
在活的有机体内证据ET-1-induced实质变化很难建立。尽管敌人等等。5观察到ET-1可能导致增加气道阻力和组织和豚鼠肺组织倒电容,实质的贡献的净效应尚未完全阐明。这些作者测量非均匀局部肺泡压力,它已经表明,这种抽样可能不是全局状态的代表,从孤立的力学变化的区域差异不能被排除在外15。不同特征的气道和实质组件最近取得的Zl评估技术,它已经表明,增加剂量的ET-1引起剂量依赖性增加因为豚鼠气道和实质参数17。
本研究的目的是评估与ET受体拮抗剂预处理是否会影响肺反应两个剂量的外源性ET-1。在以前的论文17这是表明,增加剂量的ET-1范围在0.05 - -0.8 nmol·kg−1诱导剂量依赖性海拔在因为豚鼠气道和实质参数。在目前的研究中,两种剂量选择:最低剂量(0.05 nmol·kg−1),在先前的研究中,造成轻微的但重要的气道阻力的变化,组织阻尼和倒电容,虽然仍没有不均匀收缩的迹象,而高剂量(0.2 nmol·kg−1)被选中,因为这是以前观察到引起重大的矛盾减少气道惯性,指示一个非齐次外围气道收缩。的参与等一个和等B受体肺机械反应ET-1没有一个明确的认识,目的是研究两种类型的角色ET-1受体的变化引起的气道和肺实质。与两种类型的预处理等一个受体拮抗剂应用:bq - 610,具体等化合物一个受体拮抗剂性质18ETR-P1 / fl,与强大的anti-ET肽一个受体在心血管系统的活动19。1038年IRL选择性等B受体拮抗剂20.也是管理。
材料和方法
动物的准备
大学伦理委员会批准的这项研究是在科学研究和保护动物在坚持执行国家卫生研究所实验动物的使用指导方针。
实验进行了因为豚鼠(重380 - 600克)与戊巴比妥钠麻醉(30毫克公斤−1i.p)。动物被放置在一个加热垫保持体温在37°C。右颈动脉和左颈静脉插管的监测平均动脉血压和药物管理局,分别。一个塑料套管(长度= 30 mm,内直径= 2毫米)插入气管和连接到一个小动物呼吸机(哈佛大学应用。Inc .)、南纳蒂克,妈,美国)提供一个潮汐卷6毫升·公斤−1在70·分钟的频率−1。中线胸骨切开术后,胸部被打开和呼气末正压通气的2.5而言不啻2O运用。因为豚鼠是瘫痪与哌库溴铵(0.2 mg·公斤−1)。额外剂量的戊巴比妥钠(10 mg·公斤−1)和哌库溴铵(0.05 mg·公斤−1)有需要维持麻醉和麻痹,分别。
试验协议
在外科手术之后,动物们被允许稳定了20分钟。他们被随机分配到一个或其他的五组和每个被ET-1 (Alexis Corp .)、Laufelfingen、瑞士)注射。在连续两个剂量,第一剂量在零时间(ET-110.05 nmol·kg−1)和第二剂量10分钟之后(ET-120.2 nmol·kg−1)。以下组进行了研究:组ET-1 (n = 9):只ET-1剂量;集团bq - 61020.(n = 8):预处理和20纳摩·kg−1bq - 610 (Alexis Corp .)、Laufelfingen、瑞士);集团bq - 61080年(n = 6):预处理与80 nmol·公斤−1bq - 610;ETR-P1 / fl组(n = 5),预处理与20纳摩·公斤−1ETR-P1 / fl(日本大阪Kurabo有限公司);和组IRL 1038 (n = 9):预处理与20纳摩·公斤−1IRL 1038 (Alexis Corp .)、Laufelfingen、瑞士)。拮抗剂首先被管理3分钟前ET-1剂量(ET-11)。
肺力学
介绍了小振幅伪随机振荡0.5 -21赫兹到气管end-expiration确定6 s的间隔Zl光谱如前所述16,17。四个测量Zl是在控制条件下(对手前预处理和/或ET-1的政府1和ET-12)。进一步Zl测量是0.5,1、2、4和6分钟后管理的每个连续ET-1丸。前控制Zl测量,肺部被阻塞的呼气线飞速膨大呼吸器连续两个周期,防止肺不张。这个策略是重复在7分钟后每个ET-1剂量。模型包含一个气道和隔间安装到固定相组织Zl数据15;航空公司的特点是frequency-independent气道阻力(R亚历山大-伍尔兹)和惯性(我亚历山大-伍尔兹),组织性能由实质阻尼系数(G)和倒电容(H)。实质hysteresivity(η)计算G / H21。控制Zl光谱和记录ET-1拮抗剂政府后平均分别安装,而Zl后获得的数据的管理连续两个剂量的ET-1是单独安装。部分响应每个ET-1剂量获得的参数值来表征Zl记录在0.5分钟后管理。在实验之前,气管插管的阻力和惯性也测量,并从相应的气道阻力(减去R亚历山大-伍尔兹)和惯性(我亚历山大-伍尔兹)。
重量和地貌形态示量分析
在每个实验中,动物被杀与戊巴比妥钠过量和肺组织样本重量和组织学分析。湿重(WW)每个样本的测量和样本然后干直到一个常数干重(DW)了。wet-to-dry比率(WW / DW)为每个样本计算。也进行组织学分析。切除的肺组织样本为常规组织学在neutral-buffered 10%福尔马林固定,石蜡包埋。每个采样部分组织与苏木精和伊红染色和周期性acid-Schiff。肺泡水肿液、多形核细胞、巨噬细胞和肺泡毛细血管(堵塞)被观察到。
统计分析
结果提出了均值±sem的绝对值和控制数据的百分比变化。非参数测试是使用统计分析。弗里德曼重复测量方差分析在排名Student-Newman-Keuls多重比较过程,和克鲁斯卡尔-沃利斯单向方差分析在邓恩与多重比较过程,分别用于类内和群体间的比较。的假定值< 0.05被认为是具有统计学意义。
结果
图1⇓介绍了特征的气道和实质的变化参数ET-1每个连续两个剂量后,有和没有预处理的高剂量或IRL 1038 bq - 610。只有轻微的个人组基线值之间的差异;然而,控制集团bq - 610 G值20.明显不同于集团ETR-P1 / fl。第一和第二剂量ET-1诱导显著增加R亚历山大-伍尔兹,G,在集团ET-1 H和η,这个模式仍然存在剂量依赖的相关性在所有组收到拮抗剂。的参数达到了最大值在30年代ET-1政府的剂量后,和高峰值然后逐渐拒绝向基线。组bq - 61020.,海拔在呼吸参数接近观察ET-1组。然而,在团体bq - 61080年IRL 1038和ETR-P1 / fl,每个剂量的ET-1诱发显著增加的原因R亚历山大-伍尔兹、G H和η。变化的模式我亚历山大-伍尔兹是微不足道的:在所有组但组bq - 610吗20.,没有显著的变化我亚历山大-伍尔兹要么ET-1剂量后观察。
在ET-1组,显著变化的持续时间R亚历山大-伍尔兹和H是剂量依赖性。重大变化在η持续1分钟,和那些在G 10分钟后每个ET-1剂量(表1⇓)。bq - 610的低剂量显著缩短了G的变化、持续时间和增加的ηET-1之后1。的反应R亚历山大-伍尔兹、G和η是统计学意义只有很短的间隔的情况下bq - 610,高剂量的IRL 1038和ETR-P1 / fl。
因为高变化的基线数据,气道(比例变化R亚历山大-伍尔兹)和实质参数(G H和η)被规范计算值测量在30年代后的每个ET-1剂量之前获得ET-1管理局(图2所示⇓)。ET-1诱导剂量依赖性增加每一个参数在ET-1组。组bq - 61020.ET-1后1相应的值的差异集团ET-1达到统计显著性水平仅为h .反应R亚历山大-伍尔兹G H和η每次ET-1剂量明显较小的团体bq - 610年80年IRL 1038和ETR-P1 / fl在ET-1组相比。
没有显著差异之间的多形核细胞和巨噬细胞计数组获得;此外,没有观察到肺泡水肿的迹象(数据没有显示)。没有水肿的情况下得到了组织样本的重量分析的结果。比率WW / DW antagonist-treated组没有显著差异,对于集团ET-1 ET-1: 5.11±0.1;bq - 61020.:4.88±0.07;bq - 61080年:5.63±0.2;IRL 1038: 5.06±0.1;和ETR-P1 / fl: 5.19±0.1)。
讨论
本研究证实外源性ET-1引发航空公司的重要力学性能的变化和豚鼠肺实质。管理等一个和等B受体拮抗剂单独改变不了基底力学参数的值,这表明内生ET-1并不扮演重要角色的监管休息bronchomotor豚鼠的基调。然而,每一个剂量的ET-1显著增加R亚历山大-伍尔兹、G H和η。bq - 610的低剂量明显减少,只有H ET-1后的变化1,而高剂量的对手也在减少R亚历山大-伍尔兹,G,η。预处理和ETR-P1 / fl IRL 1038减少了反应ET-1在航空公司和实质。因此,得出的结论是,ET-1诱发receptor-sensitive实质反应不同于气道的反应。
Endothelin-1受体拮抗剂
选择性等。一个ET受体拮抗剂bq - 610一个受体拮抗剂ETR-P1 / fl和选择性等B受体拮抗剂IRL 1038用于调查的角色ET受体在航空公司和薄壁组织的机械性能。bq - 610是一种高选择性等一个受体拮抗剂,身为一个∼30000倍等的有效抑制剂一个比等B受体在体外18,它有效地对抗在活的有机体内ET-1的影响等一个受体22,23。ETR-P1 / fl是一个“antisense-homology盒子”衍生肽,展品anti-ET一个受体的活动都在体外19和在活的有机体内22,23。此外,它改善了症状和内毒素休克血流动力学参数24老鼠和衰弱的感染性23,抑制内皮cell-leukocyte交互响应ET-1在大鼠肠道微循环22。IRL 1038专门结合等B受体在不同哺乳动物组织,包括荷兰猪肺20.。
方法论的观点
之前比较结果与其他文献中的数据,它是相关的讨论方法的某些方面。它曾被证明注射。ET-1诱导剂量依赖性增加肺通胀压力峰值8- - - - - -10或海拔肺总阻力和减少动态肺合规6,7,11。然而,它应该强调,这些参数指标只有在全球肺力学的变化:通胀压力峰值,结合电阻和弹性响应,和总呼吸或肺阻力,结合气道和组织属性频率相关的方式。目前的技术,包括基于模型的多频的评价Zl数据,允许估计的参数分别气道和薄壁组织的力学特征,在控制条件下和在收缩引起的药物15,16,25,包括ET-117。在后者中,机械ET-1相应剂量的反应相似。没有数据与当前直接可比的结果,和只有一纸报告实质变化ET-1诱导的豚鼠比起现场5。
气道和实质响应
在目前的研究中,连续两个剂量的ET-1每个剂量相关力学性能的变化造成重大航空和实质。气道的参数,R亚历山大-伍尔兹显著增加,没有任何明显的变化我亚历山大-伍尔兹。自我亚历山大-伍尔兹是由中央航空公司的惯性,得出ET-1诱发肺气道狭窄的边缘。IRL 1038年ETR-P1 / fl和bq - 610的高剂量明显减少了海拔诱导R亚历山大-伍尔兹每个ET-1剂量。
Autoradiographic研究已经证明,等一个和等B在豚鼠肺受体共存,等一个:等B受体的比例1:43。此外,干草et al。2描述区域差异ET受体分布的两种类型的航空公司。主支气管含有更多等B受体,而等一个在气管受体占优势。的相对贡献B受体支气管收缩,因此,提高远端方向沿呼吸道2。药理研究提供证据表明,在孤立的豚鼠支气管ET-1引起支气管收缩很大程度上通过等B受体刺激4,26。敌人et al。5发现外星人一个andETB受体拮抗剂有效降低ET-1-induced增加气道阻力在活的有机体内。在目前的实验中,1038年IRL ETR-p1 / fl和bq - 610的高剂量显著降低高度R亚历山大-伍尔兹后ET-1管理。因此,这些数据表明,这两种类型的受体参与ET-1-induced增加R亚历山大-伍尔兹。
目前的研究发现,ET-1产生显著海拔实质参数G H和η,表明大量薄壁组织的力学性能的变化。预处理IRL 1038 ETR-P1 / fl和bq - 610的高剂量明显减少反应H后每个ET-1剂量。敌人et al。5报道,反应阻力和肺组织内倒电容ET-1没有显著差异的bq - 123,而bq - 788显著降低反应在两个组织参数。Battistiniet al。4证明了bq - 123抑制ET-1-induced实质条的收缩在体外;然而,这种治疗是无效的支气管。在目前的实验中,预处理与剂量的bq - 610, ETR-P1 / fl或IRL 1038显著降低h .这些变化的研究结果表明,这两种类型的ET受体参与themediation ET-1-induced收缩的实质。
它提出了异构等人口B受体存在于豚鼠呼吸系统4,9,27。在目前的实验中,预处理与bq - 610剂量的20纳摩·kg−1几乎没有影响ET-1-induced气道和实质响应。然而,预处理与高剂量明显减少气道和肺实质的变化参数,表明ET的浓度就越高一个拮抗剂导致的抑制等一个和等B受体。剂量依赖性的影响等一个受体拮抗剂bq - 610在ET-1-induced肺动脉收缩提供了额外的证据的假设可能会有一个外星人一个受体antagonist-binding等B受体亚型在豚鼠肺4,9,27。
ETR-P1 / fl肽
目前的研究提供了第一个演示等的影响一个受体拮抗剂ETR-P1 / fl ET-1-induced机械肺的变化。在ETR-P1 / fl,小得多的海拔R亚历山大-伍尔兹G H和η发生在每一个剂量的ET-1比未经处理的动物中观察到。此外,肽显著变化的持续时间减少R亚历山大-伍尔兹每次ET-1剂量后,G和η。因此,ETR-P1 / fl影响肺力学1038年IRL一样相同的剂量,但不是bq - 610。因此,它是合理的建议ETR-P1 / fl不是选择性等一个受体在豚鼠肺。这些发现,以类似方式Szalayet al。23,表明ETR-P1 / fl不仅可以对抗等一个,还等B受体。另一种解释可能是ETR-P1 / fl删除循环ET-1,作为被Baranyi观察et al。24在狗。
确认
作者感谢h·冈田克也和l . Baranyi ETR-P1 / fl肽的慷慨的供应,以及。Fekete, a . Nagyivan i Kopasz和l . Vigh娴熟的技术援助。
- 收到了2000年3月16日。
- 接受2001年1月19日。
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