硒对改善缺氧大鼠心血管系统不良影响的作用

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论文摘要

  硒有多种免疫与生物学功能[1].改善机体在缺氧环境下的习服能力和治疗缺氧所致相关疾病,是低氧医学研究领域的一项重要内容.本研究通过比较不同浓度的硒在缺氧条件下对大鼠血管三种活性物质的效力,来观察硒对改善缺氧大鼠心血管系统不良影响的作用.

  1 材料与方法

  1. 1 实验动物选择及分组方法

  选用纯种雄性 SD 大鼠 100 只,由兰州大学实验动物中心提供[合格证号: SCXK ( 甘) 2011 -0001],体重 150 ~ 200 g.随机将动物分为正常对照组( 10 只) 、缺氧对照组( 10 只) ,缺氧加硒 1 ~ 4 组( 每组 20 只) .本次实验过程中共有 21 只大鼠死亡,其中正常对照组死亡 1 只,缺氧对照组死亡 2只,缺氧加硒 1 组死亡 5 只,缺氧加硒 2 组和 4 组各死亡 4 只,缺氧加硒 3 组死亡 3 只.缺氧组大鼠死亡主要原因可能是不能耐受缺氧.

  1. 2 加硒饲料

  按照中国营养学会2000 年《中国居民膳食营养素参考摄入量》成年人的推荐摄入量为 50 μg/d,成年大鼠的折算系数为 6. 25,参考摄入量为 1 μg/d.

  按照大鼠硒参考摄入量的 5、10、20、40 倍剂量[3]把蛋氨酸硒( 纯度 95%,硒含量 0. 2%,成都施普诺生物技术有限公司) 添加到普通饲料中.

  1. 3 缺氧装置

  按照国际标准制作缺氧动物模型: 通过向密闭缺氧实验动物控制箱通入医用氮气达到和控制实验条件( 仪器: YCP 动物实验控制器,长沙华曦电子科技有限公司) .低氧浓度为 8% ( 体积分数,8% 的氧气和 92%的氮气混合) .

  1. 4 实验过程

  正常对照组: 未行干预大鼠; 缺氧对照组: 缺氧模型大鼠; 缺氧加硒组 1 组: 硒加入量 0. 125 g/kg,为参考摄入量的 5 倍; 2 组: 硒加入量 0. 25 g/kg,为参考摄入量的 10 倍; 3 组: 硒加入量 0. 5 g/kg,为参考摄入量的 20 倍; 4 组: 硒加入量 1 g/kg,为参考摄入量的 40 倍.缺氧对照组及缺氧加硒组大鼠每天按分组进入缺氧控制箱,持续2 h.喂养期间自由饮水进食.喂养 30 d 后,宰杀大鼠,心脏取血,置 ED-TA 抗凝管,混匀,4 ℃ 保存.测定时取 1 mL 血液,离心( 3000r/min) 10 min,收集上清液,如出现沉淀,再次离心.取上清液用大鼠 ELISA 试剂盒( 上海华壹生物科技有限公司) 测定血管活性物质的含量.

  1. 5 测试指标及方法

  选择大鼠内皮素 1( ET - 1) 、大鼠血管紧张素Ⅱ和大鼠肿瘤坏死因子( TNF - α) 3 种活性物质进行实验.采用酶联免疫分析( ELISA) 方法,按照试剂盒的测定要求操作,ELISA 试剂盒由上海华壹生物科技有限公司提供.

  1. 6 统计方法

  应用 SPSS15. 0 统计软件行统计学分析.统计分析方法为 t 检验、方差分析.

  2 结果( 表 1)
论文摘要

  表 1 显示,缺氧对照组和正常对照组 ANG - Ⅱ比较差异有统计学意义( t = - 2. 23,P < 0. 05) ,缺氧动物模型建立,表明缺氧使血管 ANG - Ⅱ的效力增加.缺氧加硒组与缺氧对照组比较,差异有统计学意义( F =4. 75,P <0. 01) ,缺氧加硒各组分别与缺氧对照组两两比较均有统计学意义( P < 0. 01) ,表明在缺氧环境下,增加硒剂量能够降低 ANG - Ⅱ的活性效力; 缺氧加硒组间两两比较,40 倍和 20 倍剂量 组 与 5 倍 剂 量 组 间 差 异 有 统 计 学 意 义( P <0. 05) .实验表明,5 倍组降低 ANG - Ⅱ活性效力明显,20 倍组比 5 倍组降低 ANG - Ⅱ活性效力明显.

  表 1 显示,缺氧对照组和正常对照组 ET -1 比较差异有统计学意义( t = -8. 20,P <0. 001) ,缺氧动物模型建立,表明缺氧使血管 ET -1 的活性效力增加.缺氧加硒组与缺氧对照组比较差异有统计学意义( F =10. 63,P < 0. 001) ,表明硒能够降低缺氧条件中 ET - 1 的释放量,随硒浓度增加,ET - 1 的活性效力呈增长趋势.缺氧加硒各组分别与缺氧对照组两两比较均有统计学意义( P <0. 001) ; 缺氧加硒组间两两比较,40 倍组与 5 倍、10 倍和 20 倍组间差异有统计学意义( P < 0. 001) .实验表明,5 倍组对降低 ET -1 的效力明显,在5 倍至40 倍剂量范围内随硒剂量的增加,ET -1 效力增加,提示在一定浓度范围的硒对改善血管 ET -1 的效力明显.

  表 1 显示,缺氧对照组和正常对照组 TNF - α比较差异有统计学意义( t = 2. 24,P < 0. 05) ,缺氧动物模型建立,表明缺氧能使血管 TNF - α 的效力降低.缺氧加硒组 TNF - α 水平与缺氧对照组相比,差异有统计学意义( P <0. 05) ; 缺氧加硒各组分别与缺氧对照组相比也有统计学意义( P < 0. 05) ;缺氧加硒组间两两比较,40 倍剂量组与 5 倍、10 倍剂量组间差异有统计学意义( P < 0. 05) .实验表明,硒能够增加缺氧条件 TNF - α 的释放量,随硒浓度增加,TNF - α 效力呈递增趋势,40 倍组比 5 倍、10 倍组 TNF - α 效力增加明显.

  3 讨论

  缺氧条件下,往往造成血管收缩,肺动脉压力增加,这一改变是造成缺氧环境中心血管系统病变的共同机制.研究表明[2],硒对心血管系统有保护心肌、降血脂的作用,硒缺乏会造成血压升高、血管壁变厚、血管弹性降低、血流速度变慢、送氧功能下降,从而诱发心脑血管疾病的发病率升高.本研究通过增加硒剂量以了解缺氧条件下硒对血管活性物质的效力变化,通过血管活性物质的量的变化探讨硒对改善缺氧造成的心血管疾病的作用.

  ANG - Ⅱ可促进血管内皮细胞功能异常,是参与肺心血管疾病发生发展的重要因素,ANG - Ⅱ 可直接作用于血管平滑肌细胞引起血管收缩,促进血管平滑肌细胞产生氧自由基,削弱其抑制血管重构的作用,增加内皮细胞的通透性,同时促进内皮细胞分泌内皮素,发挥两者的协同作用[3].本研究发现,缺氧能使血管 ANG - Ⅱ的水平增加,缺氧条件下增加硒的量能影响 ANG - Ⅱ的释放量,随着硒浓度增加,ANG - Ⅱ水平呈递减趋势,证实缺氧条件下硒对于血管舒缩功能有影响.实验发现 5 倍硒剂量组降低 ANG - Ⅱ活性效力较明显,这对于预防心血管疾病有一定意义.本次研究也证实缺氧条件下,硒的摄入量对血液中 ET -1 的效力有较明显影响,随着硒摄入量增加,ET - 1 的量呈递增趋势.5 倍剂量硒对降低 ET -1 的作用明显,在一定范围内随硒剂量的增加 ET -1 效力增加,提示小剂量硒对改善血管 ET -1 的效力明显.

  TNF 作用于血管内皮细胞,损伤内皮细胞或导致血管功能紊乱,使血管内皮细胞释放血管活性物质功能失衡,缩血管物质合成和释放增加,舒血管物质释放减少[4].本研究发现在缺氧情况下,随着硒浓度增加,TNF - α 的效力呈递增趋势.

  参考文献

  [1]曾静,罗海吉. 微量元素硒的研究进展[J]. 微量元素与健康研究,2003,20( 2) : 52 -56.

  [2]曹丹阳. 硒与心血管疾病[J]. 广东微量元素科学,2005,l2( 7) : 1 - 4.

  [3]杨红英,韩博. 血管活性物质对肺心功能的影响[J]. 中国兽医杂志,2001,15( 5) : 32 -35.

  [4]孙绍贤,李海涛. 肿瘤坏死因子 - α 与高血压相关的研究进展[J]. 华北煤炭医学院学报,2008,9( 2) : 187 -188.

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