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The efect of propofol on cardiac β－AR／AC system in rat

椿财珠 张永洪 林健 清林群

Lin Caizhu，Zhang Yonghong，Lin Jian qing，et a1．

Abstract

　　Objeetive：To study the alteration of cardiac beta－adrenergic receptors and their subtypes adenylate cyclate（AC）plasma neuropeptede Y and atrial natriuvetic polypeptide（ANP）in spon－taneously hypertensive rats（SHR）with different dose of propofo1．

　　Method：24SHR were devided randomly into three groups；control group（I），low dose propofol（5 mg／kg）（n）and high dose propofol （12 mg／kg）（m）．The BP，HR β－AR and tIleir subtypes，AC，ANP，NPY were determined．The activity of AC was indirectly reflected by cAMP．

　　Results：The arteriah blood pressure was significantly decreased in group n and m，hut heart rate was not changed．The activity of AC。Bmax，NPY decreased （P<0．05）in n，Ⅲ，but KD was not changed ．The ratio of 61 decreased （P<0．05）．ANP was not chang ed in II，Ⅲ．

　　Conclusion：Propofol depresses cardiovascular function in a dose dependent mamner partly because of the decrease in the secretier of AR／AC system and the NPY．

　　Key words：Propofol；Beta－adrenergic receptor；Adenylate cyclate；Atrial natriuretic polypep tide；Neuropeptede Y

　　本研究应用不同剂量丙泊酚观察其对自发性高血压大鼠（SHR）心脏β－β－肾上腺素能受体（[3－AR]、腺苷酸环化酶（AC）及血浆心钠素（ANP）和神经肽Y（NPY）的变化，探讨丙泊酚对SHR心血管影响的可能机制，进而为临床高血压病人麻醉合理应用丙泊酚提供参考依据。

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材料与方法

　　一般材料选用SHR24只，6～8周龄，体重(270．2±17．6)g，随机分为三组：I组，空白对照组；II组，丙泊酚低剂量组(5 mg／kg)和Ⅲ组丙泊酚高剂量组(12mg／kg)。

　　方法 腹腔注射戊巴比妥钠5Omg／kg麻醉SHR，分离一侧股动脉接Datascope2001监护仪，持续监测SBP、DBP、MAP和HR；分离股静脉微量泵输入复方氯化钠4ml／h。实验开始，I组经静脉缓推生理盐水1.2m1，15S注完；II组5 mg／kg丙泊酚稀释至1.2m1，15S注完；m组12mg／kg丙泊酚(1.2m1)，15s注完。注药后3rain各组大鼠立即断头处死，取血4m1，并迅速取出心脏用冰盐水冲洗至变白，放人标本瓶液氮保存。将4m1血置于10%EDTA40?l和抑肽酶4O?l的试管中，立即离心，3000转／分，4℃，10min分离血浆置-20℃保存。采用放射免疫方法测定ANP和NPY，试剂盒由解放军总医院免疫技术研究所提供。将心脏于冰浴下分离剪碎，加入10m1 4℃ Tris－HCI缓冲液(0.05 mol／L，PH7.5)，用polytyon匀浆器匀浆(12000转／分，20S，2次，间隔1min)取100?l细胞悬液与不同浓度3H－DHA在Tris－HCl缓冲液中进行结合反应，反应总体积为250l，各浓度均作双管平行测定，非特异结合管加入心得安(1mmol／L)37℃温育20 min后置于冰浴终止反应；迅速经双层69型玻璃纤维膜减压过滤，再用Tris?HCI快速冲洗2次，以分离游离的3H-DHA。膜片经80℃30 min烘干后作固相放射测定，Scatchard分析作图，得出受体最大密度结合力(Bmax)和受体对配基亲和力(KD)，用特异性拮抗剂metoprolol、ICI118．551分别作为β₁-、β₂-AR受体的竞争抑制剂，分别测定β₁-、β₂-AR受体结合力，并经LIGAND软件处理，求得β₁-、β₂-AR两种受体与相对应的结合位点的高亲和力常数(KH)和低亲和力常数(KL)。AC活性以cAMP间接反映。反应总体积500?gl含50mmol Tris-maleat缓冲液，8mmol茶碱，4mmolIDDT，1mmol DEGTA，1mmol ATP，加入适量匀浆后，30℃水保温15min，于沸水中加热3min终止反应，冷却后3000转／分离心10min，取上清液测cAMP，采用放免法，药盒由上海中医药大学核医学教研室提供。

　　统计分析所有数据均用均数土标准差(X土s)表示，采用SPSS软件包行单因素方差分析，P<0.05为差异有显著性。

结　果

　　丙泊酚对血压、心率的影响见表1。血浆NPY、ANP见表2。三组β-AR Bmax值及KD值见表3。SHR心脏中的β₁-、β₂-AR变化见表4。AC活性以cAMP间接表示，见表3。

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讨　论

　　本实验在用药后3 min取血及心脏制备标本。Krassioukou等^[1]认为此时大鼠血压、心率下降比较明显，表明丙泊酚作用达到高峰，本实验中也证实了这一点。丙泊酚为5 mg／kg，这是大鼠不能直立的最小剂量^[2]，也产生明显的心血管抑制效应，血压下降，说明了无论是正常大鼠还是高血压大鼠，丙泊酚都可引起循环抑制，剂量增大至12 mg／kg，抑制越明显，呈现剂量相关，但心率无明显变化。血压下降，心率增快，这是机体正常的反应，能保证心脏及重要脏器的血供，但SHR应用丙泊酚后却无此现象，明显与临床正常血压病人麻醉时对丙泊酚反应不同，推测与SHR病理改变及种属差异有关，而表现为直接抑制心脏，其是与有关神经肽变化，还是与心脏β－AR下调有关?NPY是一个神经多肽，主要与去甲肾上腺素共存于交感神经内，且常与去甲肾上腺素一起释放，直接收缩血管提高外周血管阻力。本实验中Ⅱ、Ⅲ组NPY明显下降，表明丙泊酚抑制NPY分泌，这与Chang CL^[3]报道结果一致，认为通过抑制中枢和周围交感神经而降低NPY浓度，相对地扩张了外周血管，减轻外周血管阻力，这对SHR是非常有利的，因为NPY是交感活性的一个指标，在血压下降同时交感活性降低，可减少血压降低反射性心动过速所致的心肌耗氧量增加，从而避免心肌缺血。但与我们临床高血压病人麻醉中所观察到的结果却相反。

　　ANP是心房肌细胞分泌的循环多肽，血浆ANP含量与血压显著相关，血压越高ANP水平越高，ET升高和心肌变形是ANP释放的主要原因。本实验应用丙泊酚后并不引起血浆ANP水平的变化，三组间比较无差异，这可能与SHR丙泊酚麻醉后，心肌受到抑制，心脏牵引力降低，心脏退行性高及自身调节能力下降，引起血压下降；同时丙泊酚的中枢性和周围交感活性抑制，心率不快，所以不引起ANP分泌变化，这与我们观察高血压病人麻醉时ANP水平下降不尽相同。

　　迄今为止，麻醉对高血压β－AR系统影响报道不多，其结果也变化不一，这可能与手术操作、其他麻醉药物应用有关。人类高血压由于取材困难，缺乏有关数据。从本实验结果显示：高血压大鼠β－AR密度为(61.9士1.33)fmol／mg/prot，亲和力(2.48士0.39)nmol／L，AC活性为(54士3)fmol／mg/prot，较文献报道正常同龄WKY降低。应用丙泊酚后6max、KD值降低，且与剂量相关，丙泊酚可改变心脏p-AR密度和亲和力，这与黄庆雄报道结果相似^[5]，而Zhou W^[6]认为只有在高浓度丙泊酚麻醉时才出现β－AR结合反应的抑制，同时丙泊酚也导致β－、β₂-AR的比例的变化，随着丙泊酚用量增加，6,-AR比较下降，β-AR比例上升，故我们认为：丙泊酚的心血管抑制效应是引起β－AR脱敏，61-AR受体明显下降，这就使心房、心室对儿茶酚胺的不同肌力和负性效应下降，从而使得血压下降，而表现出心血管抑制。

　　AC是心肌细胞膜上β－AR?AC系统的重要组成部份，激动药与β－AR结合导致Gs激活，活化AC，AC分解ATP为cAMP，cAMP又激活cAMP依赖的蛋白激酶导致特殊蛋白质的磷酸化，引起生理效应，故该反应任一环节变化都可引起肾上腺能反应的变化。本实验中丙泊酚使心脏AC活性显著降低，且与剂量相关。AC活性高低受6-AR激活，G蛋白偶联NC催化亚基和AC催化亚基本身功能状态影响，因此应用丙泊酚后AC活性降低与β－AR密度降低有关。

　　总之，SHR应用丙泊酚后表现为循环抑制且与剂量相关，其机制可能是它使AR密度下降、脱敏、B／&比例下降，AC活性降低，而使得心肌抑制、血管扩张、血压下降。但由于丙泊酚的中枢性和周围交感活性抑制作用，使得NPY分泌减少，心率也无反射性增快，所以不引起ANP分泌增加，提示在临床高血压病人麻醉中应用丙泊酚需注意其用量及对心肌的抑制。

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参考文献

1. Krassioukou AV ，Gelb AW，W eaver LC，et a1．Action of propofol on central sympathetic mechanisms co ntrolling blood pressure．Can J Anaesth，1993，40：761-769．

2. Glen JB，Hunter SC．Pharmacology of an emalsion formulation of IC135 868．Br J Anaesth，1984，56：617－625．

3. Chang CL，Tsai YC，Niu CS，et a1．Inhibitory effect of pm pofoI on sym pathetic neurotransmJsion results in changes of plasma neuropeptide Y in rats．J Auton Phar．maco l，1996，16：29-33．

4. 林财珠，林健清，代元大，等．静吸全麻下老年病人高血压五种神经肽变化的临床研究．中华麻醉学杂志，2001，21：140-142．

5. 黄庆雄，陈秉学，卢改平，等．丙泊酚对大鼠心肌8_AR的影响．中华麻醉学杂志，1998，18：741－743．

6. Zhou W ，Fouteuot HS，W ang SN ，et a1．Propofol induced altercations in myco cardial beta-adrenoreceptor binding and respoud ireness．Anesth Analg，1999，89：604－608．