一氧化氮供体类药物耐受性研究进展
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一氧化氮供体类药物耐受性研究进展
王占庆1,敖水晶2,杨永革1
(1.北京军区总医院药理科,100700;2.黑龙江省大庆市龙风区人民医院预防保健科,163000)
[摘要]
综述目前国内外对各类一氧化氮(NO)供体药物耐受性的特点及其防治方法。近几年有关NO供体特
别是硝酸酯耐受的研究取得了较大的进展;但仍存在有很多争议,对其进行归纳总结。以便为临床合理使用NO供体类药物和新的NO供体类药物的研究与开发提供参考。
[关键词]
一氧化氮供体;硝酸酯;耐受性;
[文献标识码]A[文章编号]1004-0781(2010)04一0504一04
[中图分类号]R972.2;R972.3;R972.4
一氧化氮(NO)供体是指在体内经酶促反应或非酶促反应释放NO的一类化合物,它大致包括有机硝酸酯,如硝酸甘油(NG)、硝酸异山梨酯(ISDN)和尼可
[收稿日期】2009—07—14[作者简介】
王占庆(1973一),男,河南唐河人,主管药
地尔等,亚硝酸酯、无机硝酸盐、亚硝酸盐,以及它们分别与其他分子结合的耦联化合物,如NO一阿司匹林(NCX-4061)等。NO供体耐受性是指连续使用NO供体类药物后其抗心肌缺血及扩血管效应降低或消失的现象。
1硝酸酯类药物对血管的舒张作用耐受性研究进展
一般认为,硝酸酯类药物舒张血管的机制足硝酸
师,博士,研究方向:心血管药理学。电话:010—66721604,E・
mail:wangzhanqin92049@yahoo.corn.ca。
万方数据
医药导报2010年4月第29卷第4期
酯与血管平滑肌细胞内巯基(一SH)结合,产生EDRF(NO),激活鸟苷酸环化酶(GC),使环鸟苷单磷酸(cGMP)生成增加,后者又促使平滑肌钙离子(Ca“)内流减少,血管平滑肌松弛,从而使血管扩张,当SH基减少,NO或其中间存贮体亚硝酸盐减少,从而产生血管舒张作用的耐受性¨J。除NG外,其他硝酸酯类血管舒张药物一般认为是非内皮依赖,而且与NO有关,而尼可地尔(NIC)的舒张作用还和开放钾通道等机制有关嵋J。
1.1
NG耐受性的特点
NG的血管舒张有内皮依赖
和非内皮依赖两种,其舒张作用在低浓度时(0.01—
1.00
nmo]・L‘1)没有引起NO水平明显增加,从而认为NG的血管舒张作用和NO无关,而可能和GC—cGMP—cGK—I通路的激活有关,或与线粒体乙醛脱氢酶(ALDH)有关。在高浓度时(0.01mmol・L。)时与NO—cGMP通路有关¨o。
1.1.1
血管内皮与NG耐受性IVAN等H3通过大鼠
动脉环体外研究发现,已经产生耐受性的血管去除内皮或使用一氧化氮合成酶(NOS)抑制剂后,NG的生物转化并不受影响,但它对该已有耐受性的血管舒张反应却明显增加,耐受性显著下降。从而说明血管内皮与NG的耐受性有关,进一步研究认为可能是与内皮NOS有关。MUNZEL等【5o也发现兔和大鼠的血管去除内皮后其耐受性明显下降。在牛的胸主动脉内皮细胞的研究证实NG可直接刺激NOS活性,引起NO产生的增加∞1。
1.1.2
血管平滑肌与NG耐受性传统观点认为,
NG的耐受主要是由于血管平滑肌细胞内的巯基耗竭所致,并用巯基供体与NG合用可以减弱其耐受性。
但是,很多研究认为NG的耐受性更重要原因可能与长期治疗使血管产生的超氧化物增多,血管平滑肌功能紊乱所致。ELKAYAM等"。研究发现将服用NG的慢性心力衰竭(心衰)患者加服具有抗氧化活性的肼屈嗪(75mg,qid,po),与单用NG比较,能明显阻断NG耐受性的早期发展,削弱了NG使用后开始几个小时引起的血流动力学改变,并证明是由于肼屈嗪降低超氧化物的有害效应,从而阻止NG的耐受性。
另外,KURZ等【8o用动物实验证实用AngⅡ受体
阻断药洛沙坦则能抵制NG的耐受性,同时该研究也发现NG耐受组中的超氧化物比洛沙坦组高2倍,使用非选择性血管平滑肌细胞分泌内皮素一1(ET一1)受体阻断药波生坦有类似的效应。原因可能是血浆血管紧张肽Ⅱ(AngⅡ)水平增高后,血管平滑肌细胞分泌ET—l增加,O。生成增多有关一o。
万方数据
・505・
MAGDALENA等¨驯给予大鼠抗氧化剂硫辛酸(thiocticacid),通过观察给予NG前后20min所有动物的收缩和舒张期血压同时测定所有动物主动脉、血浆和心肌中NO、ROS和谷胱甘肽过氧(化)物酶的活性以及心肌和血浆中丙二醛、非蛋白巯基和谷胱甘肽s一转移酶和^y一谷氨酰转肽酶的含量。发现硫辛酸和NG合用可以有效降低NG的耐受性。
但是,有人用抗氧化药维生素C对大鼠胸主动脉的耐受性研究后则认为超氧化物生成增多不是产生硝酸酯耐受的主要因素,维生素C的保护性作用也与其抗氧化活性无关…o。
1.1.3
血管内皮或平滑肌中有关酶的活性与NG耐受性
有很多研究认为,NG的耐受性与鸟苷酸环化
酶(GC)对NO敏感性下降¨2|、cGMP依赖的蛋白激酶表达和活性降低【13|,或者与磷酸二酯酶(PDE)活性增加等因素有关。其中对于PDE的研究是近年的热点。研究显示PDE5的抑制能够选择性地逆转静脉循环中的硝酸酯耐受¨4|。同时发现,NO释放增加或外源性NO供体均能降低cGMP依赖的蛋白激酶的表达和活性,而这可能是血管对硝酸酯交叉耐受的主要机制。在大鼠胸主动脉环舒张实验中发现,用PDE5的选择性阻断药T0156(0.1“m01.L。)可以阻止NG耐受血管的cGMP含量的下降和血管舒张的下降,从而也说明PDE5的升高可能与NG的耐受有关¨5|。
研究认为,NG的耐受性与线粒体醛脱氢酶(ALDH-2)下降或受抑制有关。ALDH-2在线粒体内催化NG成为1,2一二硝酸甘油和亚硝酸盐,释放NO。另外,NO在线粒体内可与超氧负离子产生过氧化哑硝酸负离子(ONOO。)等反应态氧(ROS),持续使用NG后,线粒体ROS生成的增加,抑制了ALDH.2,进而阻断NTG的生物转化¨6。。
1.2硝酸异山梨酯(ISDN)耐受性的特点
ISDN的
耐受性一般认为是和有害的超氧化物生成过多有关。有抗氧化活性的肼屈嗪除了能阻止NG的耐受性,也能阻止ISDN耐受性,研究者通过对慢性心衰患者研究发现,肼屈嗪和ISDN联合使用比单独用药能使患者住院治疗率和死亡率明显下降¨7|,另有研究显示鼹者合用能减少ISDN治疗慢性心衰时的耐受性‘18|。柳玉华等H9‘对65例心绞痛耐受患者进行还原型爷胱甘肽与ISDN联合用药观察,发现ISND和还原型谷胱甘肽合用比单用ISDN,在治疗心绞痛及心电图有效率方面均比对照组高(P<0.05)。说明还原型谷胱甘肽作为抗氧化药具有抗ISDN治疗心绞痛的耐受性、改善冠脉供血的作用。
・506・
另外,SHUNSUKE等旧。根据间隔给予硝酸酯类药物,可减少耐受性的现象,设计将ISDN的控释剂型在大鼠体内的耐受性实验。结果显示,大鼠每天静脉给予ISDN的控释制剂(sr-ISDN)5mg・kg~,qd,连续给予30d,大鼠的血流动力学显示,这种制剂及给药方法能使血压显著降低,而且不会引起耐受性发生。1.3尼可地尔(NIC)引起血管舒张作用耐受性的特点HIROYUKI等旧川在sD大鼠动脉条的体外研究中,用NIC(SG-75)孵育30min后,其对血管的舒张作用的敏感性没有变化,但NG的血管舒张敏感性则大大下降,并且NIC不会出现对NG的交叉耐受性,说明NIC不象NG那样产生耐受性,另外该研究还对NIC和NG进行了大鼠体内实验,发现NIC只有轻微的耐受性发生。其原因可能与NIC血管舒张的独特机制有关。
NIC的舒张作用机制,除了与鸟苷酸环化酶(GC)一cGMP的刺激机制有关外,还有开放钾离子通道的机制存在旧J,这两者的主次作用会因实验设计和实验对象的不同而不同。NIC的血管舒张作用在猪冠脉、兔肠系膜动脉和猪肠系膜动脉上则表现为两种机制是相互独立的共同作用。NIC在较低浓度时对家兔肠系膜动脉钾通道依赖机制是主要的,此时不会引发耐受性mj。这些特性均类似于其他钾通道开放剂。而在较高浓度时则GC-cGMP依赖性机制是主要的,此时易引发硝酸酯的耐受性。
展
亚硝酸盐(酯)在治疗氰化物中毒方面的安全性得到美国FDA认证,还有研究显示其在肝脏和心脏的缺血-再灌注中有明显的保护作用,其效应通过NO实现。NO在体内有3种不同的状态存在:不带电基团(NO・),氧化状态(NO一)和还原状态(NO+)。近来,人们开始重新关注在生理状态下主要以亚硝酸(HNO)形式存在的有特异的心血管调节功能的NO一。
研究显示,亚硝酸盐(酯)的效应尽管是通过NO实现,但它不象NG那样,需要经过ADHL2等酶解过程,所以其耐受性明显较少。有研究对3种短尾猴∽1
全天静脉给予亚硝酸钠12.5峭・kg~・min~,持续14
000
鹇・kg~・min4),监测全血中口服给药前后亚硝酸盐
含量和平均动脉血压,结果显示每天持续给予亚硝酸盐12.5“g・kg~・min一,血中浓度保持在高水平状态[(11.5±0.9)tool・L。],且血压保持不变,在补加高剂量亚硝酸盐后血压明显下降(P<0.01),但是每天
万方数据
HeraldofMedicineV01.29No.4April2010
补加高剂量亚硝酸盐持续14d后,这种由亚硝酸盐引起的血压下降没有明显的改变。说明亚硝酸盐在这几种动物体内引起的血管舒张效应没有耐受性发生。而且还通过20位健康志愿者的临床试验证实,引起血压下降的高浓度亚硝酸盐不会诱导产生有临床意义的高铁血红蛋白血症。
JENNIFER等Ⅲ1研究发现亚硝酸盐AS(Angeli’s
salt)和二乙胺/NO(DEA/NO)(两者的浓度为lO,30和100恤m01.L4)在大鼠体外动脉研究中发现,与NG引起耐受性不同的是这两种NO供体类药物均不产生血管舒张作用的耐受性,而且NG不会对这两药产生交叉耐受性。
3其他NO供体类药物耐受性的研究
NO供体类药物Sin-1(1insidomine)在羊的冠脉、股动脉和股静脉的研究显示其可产生与硝酸甘油相似的血管舒张作用,但与NG相比有较少的耐受性Ⅲ』,其原因可能是Sin.1和另一有较少耐受性NO供体硝普钠(SNP)一样能自发地释放NO,而不需要酶转化过程ⅢJ。另外一种不产生耐受的NO供体是PF9404C,它是有舒张血管活性的B一肾上腺素能受体阻断剂,同
时又是NO供体,而且较少产生耐受性…。
[DOI】
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