氯胺酮对大鼠胸主动脉环张力的影响及机制

【摘要】目的研究氯胺酮舒张大鼠胸主动脉的作用及机制。方法采用离体血管环灌流装置，观察氯胺酮预对收缩状态下的胸主动脉的作用并探讨其机制。结果氯胺酮（0.01-1mmol・L-1）显著舒张内皮完整的胸主动脉环，而轻微舒张去内皮的胸主动脉环。孵育TEA（10mmol・L-1）、Bacl2（1mmol・L-1）及L-NAME（0.1mmol・L-1）减弱氯胺酮的舒张作用，预孵4-AP（1mmol・L-1）、Gly（0.01mmol・L-1）及Indo（0.01mmol・L-1）对氯胺酮的舒张作用无影响。结论BKCa、Kir及一氧化氮合酶参与氯胺酮显著舒张胸主动脉的作用，该作用呈浓度和内皮依赖性。

【关键词】大鼠胸主动脉环；氯胺酮；舒张；内皮；钾通道

氯胺酮（ketamine）为非巴比妥类物，通过非竞争性阻断N-甲基-D-天冬氨酸（N-methyl-D-aspartate）受体发挥止痛、催眠、抗炎、抗抑郁效应[1-4]。氯胺酮对心血管系统作用广泛，可明显降低血压[5]，然而其降压机制不明。本实验通过记录离体血管环张力变化，观察氯胺酮对大鼠胸主动脉环舒缩作用并探讨其作用机制。

1材料与方法

1.1实验动物3月龄雄性SD大鼠，体重230-260g，从山西医科大学实验动物中心领取，动物许可证编号：SCXK（晋）2009-0001。

1.2实验试剂四乙胺（Tetraethylammonium，TEA），氯化钡（Barium chloride，Bacl2），格列苯脲（Glibenclamide，Gly），4-氨基吡啶（4-aminopyridine，4-AP），羟乙基哌嗪乙硫磺酸（2-hydroxyethyl，HEPES）购自Sigma-Aldrich公司。盐酸氯胺酮购自江苏恒瑞医药股份有限公司，去甲肾上腺素（norepinephrine，NE）购自上海禾丰制药有限公司。其余试剂为市售分析纯。

1.3实验溶液正常生理溶液（PSS液）含（mmol・L-1）：NaCl144，KCL5.8，Mgcl21.2，Cacl22.5，Glucose11.1，HEPES5。60mmol・L-1KCL溶液（60KCL）含：NaCl89.8mmol・L-1，KCL60mmol・L-1，其余成分和PSS液相同。

1.4实验仪器张力换能器（成都泰盟），PowerLab生物信号记录系统（埃德仪器），恒温水浴锅（江苏国华），精密pH计（上海雷磁）。制备血管环前调节PSS液pH值至7.4，恒温度至37℃。

1.5胸主动脉环的制备大鼠断头处死后立即取出胸主动脉，放于盛有4℃PSS液的树胶平皿中，去除血管周围的脂肪及结缔组织，注意保护血管内皮和管腔的完整。胸主动脉环分为内皮完整组（Endo+）和去内皮组（Endo-）。去内皮方法：用小于管腔的棉棒顺时针轻轻擦拭血管内壁两圈，显微镜下可见内皮组织脱落。将游离出的胸主动脉剪成2-3mm长的小段，两根不锈钢挂钩沿血管走形对向穿入管腔。挂钩下端固定于浴槽底部，上端通过钢丝连接于张力换能器。浴槽内盛5mlPSS液，人工调节前负荷至2.2g，持续通氧并每20分钟换液一次。

1.6基本实验流程

1.6.1血管反应性检测平稳1小时后用60KCL连续刺激胸主动脉环两次，若前后两次刺激收缩幅度相差不超过10%、净收缩值>2g，认为血管活性良好、实验条件可靠，方可正式实验。每轮实验完成后，需平稳60min使血管恢复至静息状态，才能开始下一轮实验。乙酰胆碱舒张KCL的幅度超过90%，提示血管内皮去除完整。

1.6.2氯胺酮对经KCL和NE收缩的两组胸主动脉张力的影响向浴槽内分别加入60KCL和3μmol・L-1NE，胸主动脉收缩平稳后，再加入氯胺酮（0.01mmol・L-1），待舒张平稳后累加至0.03、0.1、0.3、1mmol・L-1的氯胺酮。以收缩剂最大收缩幅度为100%，分别计算氯胺酮各浓度的舒张百分率及舒张效应的EC50值。观察内皮对氯胺酮舒张胸主动脉（KCL和NE收缩下）效应的影响。

1.6.3内皮阻断剂对氯胺酮舒张作用的影响向浴槽内加入3μmol・L-1NE，胸主动脉收缩平稳后，分别加入一氧化氮合酶抑制剂L-NAME（0.1mmol・L-1）和环氧合酶抑制剂Indo（0.01mmol・L-1），待反应平稳后加入氯胺酮（1mmol・L-1）。与对照组相比，探讨内皮是否参与氯胺酮的舒张过程。

1.6.4钾通道阻断剂对氯胺酮舒张作用的影响向浴槽内加入3μmol・L-1NE，胸主动脉收缩平稳后，分别加入TEA（10mmol・L-1）、Bacl2（1mmol・L-1）、4-AP（1mmol・L-1）、Gli（0.01mmol・L-1），待反应平稳后加入氯胺酮（1mmol・L-1）。与对照组相比，探讨钾通道是否参与氯胺酮的舒张过程。

1.7统计分析原始数据经PowerLab采集，实验结果（舒张百分率）以χ±s表示。应用统计软件SPSS13.0作分析，t检验进行差异显著性分析。

2实验结果

2.1氯胺酮对经KCL和NE收缩时血管张力的影响氯胺酮（0.01-1mmol・L-1）能显著舒张内皮完整的胸主动脉，舒张KCL的EC50为（1.2±0.9）mmol・L-1，舒张NE的EC50为（0.8±0.6）mmol・L-1。氯胺酮（0.01-1mmol・L-1）能轻微舒张去内皮的胸主动脉，舒张KCL的EC50为（42.0±15.8）umol・L-1，舒张NE的EC50为（82.9±62.8）umol・L-1。氯胺酮舒张作用具有内皮差异性（P

2.2内皮阻断剂对氯胺酮舒张作用的影响根据前期实验结果，我们选定1mmol・L-1的氯胺酮来研究舒张机制。与对照组（NE+ketamine）相比，加入L-NAME减弱氯胺酮的舒张作用，差异有统计学意义（P

2.3钾通道阻断剂对氯胺酮舒张作用的影响 与对照组（NE+ketamine）相比，加入TEA、Bacl2减弱氯胺酮的舒张作用，差异有统计学意义（P

3讨论

血管内皮可以产生一系列收缩活性物质及舒张活性物质进而调节血管张力[6]。内皮源性的舒张受NO合酶及环氧合酶调节。本实验发现氯胺酮浓度依赖性的舒张大鼠胸主动脉（内皮完整组），氯胺酮舒张去内皮的胸主动脉作用并未改变，提示氯胺酮可通过作用于血管内皮产生舒张作用，呈内皮依赖性舒张的特点。加入NO合酶抑制剂L-NAME，舒张作用改变差异显著，提示NO合酶途经参与氯胺酮舒张过程。

钾通道分布广泛，起维持细胞静息膜电位、调节动作电位的形成及肌细胞的紧张等作用。电生理学及药理学研究表明主要有四种钾通道分布于血管平滑肌[7]：钙激活钾通道、内向整流钾通道、电压依赖性钾通道、ATP敏感钾通道。上述四种钾通道可分别被特异性阻断剂TEA、Bacl2、4-AP、Gly所阻断[8]。实验结果表明TEA、Bacl2可明显减弱氯胺酮舒张胸主动脉（NE收缩下）的作用，而Gly和4-AP的作用改变无统计学意义，提示钙激活钾通道和内向整流钾通道参与了氯胺酮的舒张大鼠胸主动脉的作用。

综上，氯胺酮舒张大鼠胸主动脉具有浓度依赖性和内皮依赖性的特点，NO合酶、钙激活钾通道及内向整流钾通道参与氯胺酮舒张胸主动脉的过程。

参考文献

[1]Matthias Eikermann，Martina Grosse-Sundrup，Sebastian Zaremba，et al.Ketamine Activates Breathing and Abolishes the Coupling between Loss of Consciousness and Upper Airway Dilator Muscle Dysfunction[J].Anesthesiology，2012，116（1）：35-46.

[2]Cui Y，Nie H，Ma H，et al.Ketamine Inhibits Lung Fluid Clearance through Reducing Alveolar Sodium Transport[J].J Biomed Biotechnol，2011，2011：460-596.

[3]Jeremy L.Ward，Matthew T.Harting，Charles S.Cox，et al.Effects of Ketamine on Endotoxin and Traumatic Brain Injury Induced Cytokine Production in the Rat[J].J Trauma，2011，70（6）：1471-1479.

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