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目的:硫化氢(hydrogen sulfide, H2S)是一种新型的气体信号分子,可通过含硫氨基酸代谢通路在哺乳动物体内产生。心血管系统中,心肌细胞、血管平滑肌细胞以及血管内皮细胞均可生成H2S。研究表明,H2S可作用于心血管系统的不同靶点发挥多种生物学效应,包括:调节血管张力、调节血压、保护心肌、抑制血管平滑肌细胞增殖等。在心脏,冠状动脉张力的调节直接控制心肌氧的供应,冠脉流量的减少将引发心肌氧供和需求的失衡,发生心肌缺血。所以,在心肌缺血缺氧的早期,扩张冠脉、提高冠脉血流量是避免心肌损伤、保护心肌的有效手段。在离体灌流心脏,H2S可抑制心肌的收缩舒张功能,但冠脉流量并未因此下降,推测H2S可能通过扩张冠状动脉抵消心肌抑制对冠脉灌流量的影响;大鼠腹膜下注射NaHS (H2S供体)也能有效扩张冠脉,提高心肌灌注,改善心肌损伤。研究表明,H2S的作用途径与其它两种内源性气体信号分子一氧化氮(nitric oxide, NO)和一氧化碳(carbon monoxide, CO)不同,H2S可直接开放三磷酸腺苷敏感性钾通道(ATP-sensitive potassium channels, KATP通道)。然而,H2S与NO、CO在合成代谢、作用靶点、信号转导以及生物学效应等方面存在着密切而复杂的关系。NO由内皮细胞合成释放,通过cGMP途径来介导血管平滑肌的舒张,可调节冠脉张力。心肌局部代谢产生的腺苷与其受体结合后可诱发KATP通道开放,引起血管舒张,且有研究证明腺苷可增强KATP通道开放剂的作用。H2S作为迄今为止发现的唯一内源性血管平滑肌细胞KATP通道开放剂,它与腺苷的关系目前尚无报道。本研究针对冠脉血管活动的特性,应用离体血管张力测定技术,观察H2S对离体猪冠状动脉血管环张力的调节作用,并探讨其可能的作用机制以及与冠脉扩张因子腺苷和NO的关系。方法:(1)H2S对离体猪冠状动脉血管环张力的调节:运用离体血管灌流装置,由RM-6240生物信号采集处理系统进行血管张力记录,分析累积给予NaHS(100,200,400,800μmol/L)后冠脉血管张力的变化。观察在完整或去除内皮的冠脉血管中,给予工具药孵育30 min对NaHS作用的影响。(2)测定冠状动脉H2S生成酶胱硫醚-γ-裂解酶(cystathionine y-lyase, CSE)的活性:分别以10 ml K-H液或含有L-NAME (100μmol/L)的K-H液孵育冠脉血管30 min,参照Stipanuk等报道的方法进行CSE活性检测。结果:(1)外源性H2S (NaHS,100,200,400,800μmol/L)可剂量依赖性地舒张由U46619(300nmol/L)或20K/BayK(含20 mmol/L K+及200nmol/L Bay K 8644)预收缩的冠状动脉血管环。去除内皮可减弱NaHS的血管舒张作用。(2)在U46619(300 nmol/L)预收缩血管环的基础上,预先给予L-型钙通道的开放剂Bay K 8644 (1μmol/L)或NO合酶的抑制剂L-NAME(100μmol/L)孵育30 min,可抑制NaHS的舒血管作用(P<0.05)。KATP通道阻断剂格列本脲(glibenclamide, Gli,10μmol/L)可抑制400μmol/L NaHS的舒张效应(P<0.05),对其他剂量NaHS的作用无显著影响。线粒体KATP通道阻断剂5-羟基葵酸(5-hydroxydecanoate,5-HD, 100μmol/L)预处理30 min不影响NaHS作用。鸟苷酸环化酶的抑制剂ODQ(10μmol/L)增强NaHS的舒张作用(P<0.05)。(3)在20K/BayK引起血管环预收缩的基础上,预先应用非特异性KATP通道阻断剂Gli(10μmol/L)明显减弱NaHS的舒张作用(P<0.05)。(4)去除内皮的血管环给予电压依赖性K+通道(KV通道)的阻断剂4-氨基吡啶(4-aminopyridine, 4-AP,2 mmol/L)处理对NaHS的作用无影响。(5)腺苷(adenosine, Ado, 50μmol/L)显著增强NaHS的舒血管作用,A2受体的阻断剂ZM241385可抑制此作用(P<0.05)。ZM241385对NaHS的舒血管作用无影响。(6)L-NAME(100μmol/L)孵育后CSE的活性有下降趋势。结论:在U46619或20K/BayK预收缩的基础上,H2S可剂量依赖性地舒张离体猪冠状动脉,此作用具有部分的内皮依赖性。这一作用可能主要由开放KATP通道,继而或直接地关闭L-型钙通道所介导,与线粒体KATP通道、KV通道、cGMP途径无关。H2S与冠脉的两内源性扩张因子—NO和腺苷关系密切,可协同发挥对冠脉血管张力的调节。