目的:研究麻黄、五味子、当归、川芎嗪四味中药的有效组分盐酸伪麻黄碱、五味子醇甲、阿魏酸、川芎嗪及其配伍组合对大鼠离体胸主动脉环张力的影响,优化得到四种组分最佳配伍组合,验证药效并探讨其作用的可能机制,探索成分组合与血管活性的相关性。方法:(1)单一组分作用研究:采用体重为(300±20)g的SPF级雄性Wistar大鼠,制备离体胸主动脉血管环标本,通过多导生理记录仪记录血管环张力变化。采用KCl预处理法构建血管收缩模型,用累积加药法分别观察呈浓度梯度分布的盐酸伪麻黄碱、五味子醇甲、阿魏酸、川芎嗪四种组分对血管张力的影响,并记录量效曲线。(2)配伍组合作用研究及配比优化:利用U12*(1210)均匀设计表及其使用表设计4水平12因素试验,以血管舒张率为指标,得到四种组分的12个配伍组合与血管活性的关系。用逐步回归法拟合舒张率(Y)与川芎嗪(X1)、阿魏酸(X2)、五味子醇甲(X3)、盐酸伪麻黄碱(X4)的方程,并利用数学软件优化,得到4种组分的最佳配伍组合,预测方程的最优解。(3)最佳配伍组合药效验证:同时制备内皮完整血管环和去内皮血管环,检测内皮去除情况后,采用KCl预处理法构建血管收缩模型,分别观察最佳配伍组合对两类血管环张力的影响,并与上述预测值相比,验证药效。验证实验结束后,将内皮完整的给药血管环、KCl模型血管环从恒温浴槽中取出,连同空白血管环一起,制作石蜡病理切片,HE染色后,在生物显微镜下观察血管环组织的形态结构。(4)内皮依赖性舒张研究:制备内皮完整血管环,分别用非选择性一氧化氮合酶(NOS)抑制剂左旋硝基精氨酸甲酯(L-NAME,3×10-4mol·L-1)、内皮源性NOS抑制剂左旋硝基精氨酸(L-NNA,3× 10-4mol·L-1)、环氧合酶(COX)抑制剂吲哚美辛INDO(1×10-5 mol·L-1 孵育血管环15分钟,观察各抑制剂对最佳配伍组合舒张苯肾上腺素(PE,1× 10-6mol·L-1)预收缩血管环的影响。(5)非内皮依赖性舒张研究:制备去内皮血管环,检测内皮去除情况后,将含钙Krebs-Henseleit(K-H)液换成无钙K-H液,观察最佳配伍组合在无钙环境下对PE(1×10-6mol·L-1)收缩作用的影响和对外加 CaCl2(0.5,1,1.5,2,2.5,3mmol·L-1)收缩血管的影响。结果:(1)单一组分作用研究:在离体环境下,盐酸伪麻黄碱、五味子醇甲、阿魏酸、川芎嗪四种组分对KCl(6×10-2 mol·L-1)预收缩离体胸主动脉环均有舒张作用,且在一定范围内呈剂量依赖性。其中,五味子醇甲的舒张效应最强,川芎嗪次之,阿魏酸第三,盐酸伪麻黄碱最弱。(2)配伍组合作用研究及配比优化:通过均匀设计得到的四种组分的12种配伍组合对KCl(6×10-2mol·L-1 预收缩离体血管环均有舒张作用,由于各组合中四种组分配伍比例各不相同,12种组合的舒张率各有差异。利用逐步回归法进行数学建模,川芎嗪(X1)被剔除,进入模型的有阿魏酸(X2)、五味子醇甲(X3)、盐酸伪麻黄碱(X4),多重线性回归方程可表达为:Y=28.1188+0.1124X2+0.1834X3+0.0736X4。通过优化,预测最佳配伍组合为X2=104ug·mL-1,X3=130ug·mL-1,X4=97.5ug·mL-1,预测相应的舒张率(Y)为70.8%。(3)最佳配伍组合药效验证:最佳配伍组合对KCl(6× 1(-2 mol·L-1)引起的内皮完整血管环收缩有明显舒张作用(78.16%±8.89%),与预测值70.8%接近;去除内皮后,舒张效应明显减弱(46.75%±14.07%),与内皮完整组比较,存在显著性差异(P<0.01)。观察各组HE染色病理片发现,空白组血管环内层均一、平坦,表面光滑,内皮细胞完整,排列整齐,无局部缺损;中膜平滑肌细胞无增厚,呈长梭形排列;外膜完整无脱落。KC1模型组内膜粗糙,内皮细胞变形突起,部分脱落,排列杂乱;中膜增厚、卷曲,平滑肌细胞形态不规则,连接间隙增大,排列紊乱;外膜部分脱落。给药组内膜表面较光滑,内皮细胞排列整齐;中膜轻度卷曲、增厚,平滑肌细胞排列较整齐,较KCl模型组改善明显;外膜部分脱落。(4)内皮依赖性舒张研究:在PE(1 ×10-6mol·L-1)预收缩血管环中,提前加入NOS抑制剂L-NAME或L-NNA,最佳配伍组合舒张血管作用均被明显抑制,与未经抑制剂预处理的对照组比较均有显著性差异(P<0.01);用COX抑制剂INDO预孵后,最佳配伍组合对PE(1 ×10-6 mol·L-1)预收缩血管环的舒张作用无明显变化,与对照组比较无统计学差异(P>0.05)。(5)非内皮依赖性舒张研究:在无钙K-H液中,最佳配伍组合孵育与否对PE(1×10-6mol·L1)引起的血管收缩率无明显影响,给药组与对照组比较,两组间无统计学差异(P>0.05)。加入 CaCl2(0.5,1,1.5,2,2.5,3mmol·L-1)后,两组的血管收缩率均呈剂量依赖性升高。经最佳配伍组合孵育后,给药组CaCl2所致的收缩效应被明显抑制,与对照组比较存在显著性差异(P<0.01)。结论:本研究表明,在离体环境中,盐酸伪麻黄碱、五味子醇甲、阿魏酸、川芎嗪四种单一组分对大鼠胸主动脉环均有不同程度的舒张作用,利用均匀设计、逐步回归等数学方法对四种组分配伍组合的配比进行优化,得到最佳配伍组合。最佳配伍组合对大鼠离体胸主动脉有舒张作用,并呈现部分内皮依赖性,且对大鼠离体血管环内膜粗糙、内皮细胞和平滑肌细胞排列不规则的病理状态有所改善。其舒张效应是多途径共同作用的结果,本研究表明可能的机制有两方面。其一是通过内皮源性一氧化氮-环磷酸鸟苷(NO-cGMP)途径,抑制NO的释放,从而舒张血管;其二是通过抑制血管平滑肌上的受体操纵性钙通道(ROCC)和电压依赖性钙通道(VDCC),减少细胞外钙离子内流,抑制血管收缩;深入机制有待进一步研究。