关于胃癌内动脉对缩血管物质的反应性

　　　　　　　　作者：刘浩　张道维　赵铭　曹永孝

【摘要】 目的: 研究胃癌动脉对缩血管物质的反应性. 方法: 取胃癌患者根治性手术切除后标本的癌内血管（癌动脉）9例，以癌周的正常动脉（癌周动脉）及5例消化性溃疡患者的胃壁动脉（正常动脉）为对照，描记缩血管物质对动脉收缩的量效曲线，判断癌动脉和正常动脉对缩血管物质的差异性. 结果: 去甲肾上腺素(NA)对癌动脉的最大收缩(Emax)和半最大效应浓度(pEC50)分别为(33±14)%和5.33±0.11；内皮素1(ET1)对癌动脉的Emax和pEC50分别为(27±14)%和6.72±0.10；NA对正常动脉的Emax和pEC50分别为(114±18)%和5.66±0.10；ET1对正常动脉的Emax和pEC50分别为(130±15)%和7.14±0.20；NA对癌周动脉的Emax和pEC50分别为(126±13)%和4.59±0.09；ET1对癌周动脉的Emax和pEC50分别为(138±21)%和7.21±0.06. NA和ET1对癌动脉收缩的Emax 较癌周动脉和正常动脉Emax值均显著降低(P&<0.01). 5羟色胺(5HT)对癌动脉、癌周动脉和正常动脉仅引起弱的收缩作用. 结论：癌动脉上α受体、ETA受体和5HT受体介导的收缩明显减弱.
【关键词】 胃肿瘤/血液供给；动脉；去甲肾上腺素；内皮素1；5羟色胺
　　【Abstract】 AIM: To study the effects of vasoconstrictors on artery in gastric cancer. METHODS: The vasoconstrictorsinduced contraction of arteries in gastric cancer after radical operations for 9 patients with gastric cancer was compared with that of the arteries from normal tissues surrounding the cancers and of normal arteries of 5 patients with gastric and duodenal ulcer to draw the concentrationresponse curves to vasoconstrictors. RESULTS: The maximum effect (Emax) of contraction on arteries in gastric carcinoma induced by noradrenaline (NA) and endothelin1 (ET1) were (33±14)% and (27±14)%， the pEC50 were 5.33±0.11 and 6.72±0.10， respectively. The Emax and pEC50 of contraction in the normal arteries induced by NA were (114±18)% and 5.66±0.10， respectively. The Emax and pEC50 of contraction in the normal arteries induced by ET1 were (130±15)% and 7.14±0.20， respectively. The Emax and pEC50 of contraction induced by NA in the arteries from normal tissues adjacent to cancers were (126±13)% and 4.59±0.09， respectively; those of contraction induced by ET1 were (138±21)% and 7.21±0.06， respectively. The Emax of contraction in gastric carcinoma artery was lower than that in artery around the cancer and in normal artery (P&<0.01). The contraction induced by 5hydroxytryptamine (5HT) was very weak in arteries in gastric carcinoma， surrounding carcinoma and normal arteries. CONCLUSION: The contraction induced by αadrenoceptor， ETA receptor and 5HT receptor was feeble in artery within gastric carcinoma.
　　【Keywords】 stomach neoplasms/BS; arteries; noradrenaline; endothelin1; 5hydroxytryptamine
　　0引言
　　恶性增殖、分化不良、浸润和转移是肿瘤细胞最基本的生物学特征［1-2］，这些恶性行为与肿瘤丰富的血液供应及其特殊的生化代谢过程密切相关. 肿瘤形成后，细胞间交联和信息传递出现异常，并导致细胞表面特异受体和调控机能发生障碍. 血管平滑肌细胞是内皮素最主要的靶细胞，分布有大量内皮素受体，血管的舒缩状态直接影响支配组织的血流量，它由血管舒缩性受体及其相应的配体调控. 肿瘤血管平滑肌细胞表面特异受体和调控机能的变化可能会引起肿瘤血管对血管活性物质反应性的改变［3］. 我们研究胃癌动脉对α受体激动剂、ETA受体激动剂、ETB受体激动剂及5羟色胺(5HT)受体激动剂的收缩性，以揭示胃癌血流变化的规律和血供的特点.
　　1材料和方法
　　1.1材料
　　胃癌患者9（男7，女2）例，其中，胃窦癌5例，胃体癌2例，胃底癌2例. 年龄41～72岁. 病理类型均为中分化或低分化腺癌，术前经胃镜检查及病理细胞学诊断，术后经病理组织学检查确诊. 行根治性远端胃切除术5例，根治性近端胃切除术2例，根治性全胃切除术2例. 标本离体后立即解剖进入癌块的供血血管，仔细解剖和分离癌块内血管（癌动脉），并同时在距离癌块约10 cm处取供应正常胃壁组织的血管（癌周动脉），血管标记后立即置冷的Krebs液中保存. 对照组为消化性溃疡病5（胃小弯或胃窦部溃疡4，十二指肠球部溃疡合并幽门梗阻1）例. 均为男性，年龄36～67岁，病理类型为溃疡性病变. 均行胃大部切除术，取供应非溃疡区胃壁血管（正常动脉），置入冷Krebs液中保存. BP6或BL820生物机能实验系统，JH2医用传感器. 去甲肾上腺素（NA），普萘洛尔(Prop)，乙酰胆碱（ACh），5HT，内皮素1(ET1)，sarafotoxin 6c(S6c) 均为Sigma公司产品.
　　1.2方法
　　1.2.1动脉环的制备去掉血管外脂肪，用1 mL/L Triton X100血管内灌洗去内皮. 选择外径为0.6～1.0 mm的血管剪成约1 mm长的圆筒段，备用.
　　1.2.2血管张力描记将动脉环套在两个L型的金属针上，其中一个连接到JH2传感器，另一个连微调装置，通过8通道桥式放大器，将血管张力显示于计算机屏幕［4］. 在8个动脉浴槽内分别置入经恒温至37℃的Krebs液1 mL，持续通入950 mL/L O2和50 mL/L CO2的混合气体. 调节微调器给予动脉环2 mN预张力，每20 min换液1次，保持浴槽内环境稳定. 以K+Krebs液（含60 mmol/L K+）检验动脉环收缩性，动脉环浴槽内分别加入1 mL K+Krebs液，记录动脉环浓度-收缩量效曲线，两次收缩幅度大于1 mN且误差小于10%表明动脉环收缩良好，可用于实验. 依次按浓度累加法加入NA（1×10-11～1×10-4 mol/L）， 5HT（1×10-11～1×10-6 mol/L）， S6c（1×10-10～1×10-6 mol/L）和ET1（1×10-11～1×10-6 mol/L），分别获得α受体、5HT受体、ETB受体、ETA受体介导血管收缩的浓度-收缩效应曲线［5］.
　　统计学处理: 数据以x±s表示，收缩反应以激动剂引起收缩效应相对于60 mmol/L K+引起的收缩效应百分率表达，最大收缩反应(Emax)表示血管活性物质介导血管收缩的效能，pEC50为产生一半最大收缩时所需要受体激动剂浓度的负对数，代表受体与配体的亲和力. 用Prism 4.0软件作图. 用ANOVA twoway和Student t检验.
　　2结果
　　2.1癌动脉、正常动脉和癌周动脉对K+的收缩反应60 mmol/L K+可使癌动脉、正常动脉和癌周动脉产生明显的收缩，其收缩力分别为(0.64±0.51)，(0.84±0.37)，(0.76±0.40) mN，3组间无统计学显著性差异(P&>0.05).
　　2.2癌动脉、正常动脉和癌周动脉对缩血管物质的反应性NA，ET1和5HT能浓度依赖性地收缩癌动脉、正常动脉和癌周动脉（图1）. NA和ET1能引起正常动脉很强的收缩，5HT收缩作用较弱，其 Emax与NA和ET1比较，差异显著（P&<0.01）；NA，ET1和5HT均可使癌动脉产生较弱的收缩，而5HT的作用弱于NA和ET1；NA和ET1收缩癌动脉的Emax与收缩正常动脉的Emax比较，差异有统计学意义(P&<0.05)，NA和ET1收缩癌动脉的pEC50与收缩正常动脉的pEC50比较，差异有统计学意义(P&<0.01，表1）. NA，ET1和5HT可引起癌周动脉的收缩作用类似于正常动脉，与正常动脉相比有增强的趋势，但无统计学差异. S6c在正常动脉、癌动脉和癌周动脉均不引起收缩.表1去甲肾上腺素、内皮素1和5羟色胺在胃癌动脉、正常动脉和癌周动脉浓度-收缩量效曲线的Emax和pEC50值(略)

　　2.3NA对癌动脉、正常动脉和癌周动脉的作用NA浓度依赖性地收缩癌动脉、正常动脉和癌周动脉，但其癌动脉的浓度－收缩量效曲线明显低于正常动脉和癌周动脉，按Emax比较差异有统计学意义(P&<0.01)，而正常动脉和癌周动脉浓度－收缩量效曲线无明显差异，按Emax比较差异无统计学意义（图2，表1）.
　　2.4ET1，S6c对癌动脉、正常动脉和癌周动脉的作用比较ET1浓度依赖性地收缩癌动脉、正常动脉和癌周动脉，其对癌动脉的浓度-收缩量效曲线明显低于正常动脉和癌周动脉. 正常动脉和癌周动脉的浓度－收缩量效曲无明显差异. ET1在癌动脉中的Emax均远小于正常动脉和癌周动脉（P&<0.01），而正常动脉和癌周动脉的Emax无明显差异；S6c的浓度-收缩量效曲线为一条直线（图2，表1）.
　　2.55HT对癌动脉、正常动脉和癌周动脉的作用比较5HT收缩癌动脉、正常动脉和癌周动脉的量效曲线幅度较小. 按Emax分别进行两两比较，3组无显著性差异（图2，表1）.
　　3讨论
　　胃黏膜细胞癌变后能导致细胞中蛋白质和酶谱及其功能的改变，其血管的分布和结构也随着出现较大的变化，以适应肿瘤的生长. 从本组获取的胃癌肿块内的血管发现，癌血管无序、迂曲、粗细不匀、分支较多且交织成网状、管壁较薄、缺乏管内支持结构. 由于肿瘤内血管缺乏神经支配和对血管活性物质反应的结构基础，在形成后不再进一步分化为相应的动、静脉，收缩功能差［6］.
　　
　　我们用4种常见血管活性物质来检测胃癌动脉和正常动脉的收缩活性，发现正常动脉组中NA与ET1对血管的收缩作用明显大于5HT与S6c，表明正常动脉中NA与ET1是引起血管收缩的主要活性物质；胃癌动脉组中4种缩血管物质介导的收缩反应值Emax和pEC50均无明显差别，但NA和ET1引起血管收缩的动脉浓度-收缩量效曲线幅度及收缩反应值Emax和pEC50均明显低于正常动脉组，可见S6c对癌动脉、正常动脉和癌周动脉无收缩作用，5HT能引起癌动脉、正常动脉和癌周动脉较弱的收缩作用，NA和ET1是介导胃癌动脉血管收缩的主要活性物质. 这从胃癌动脉对血管活性物质的反应性的基础上提示癌血管的收缩功能差. 癌变区域血管的阻力小、血流快，以满足癌变区域丰富的血液供应，本结果为恶性肿瘤的浸润和转移提供了新的理论基础.
实验中用NA，5HT，ET1和S6c等活性物质引起的血管收缩反应分别反映了α，5HT，ETA，ETB受体在人胃癌动脉和正常动脉的反应性. 结果提示α受体和ETA受体是正常动脉的主要介导血管收缩的受体，α受体、ETA受体和5HT受体在胃癌动脉中介导的收缩作用减弱. 肿瘤新血管和正常组织血管内皮细胞不同［7-8］. 我们的结果显示癌动脉组α受体和ETA受体介导的的收缩作用较正常动脉的收缩作用显著降低，提示癌动脉表达的α受体和ETA受体较少［9］. 癌动脉平滑肌α受体和ETA受体收缩功能下降，导致了癌内血管阻力减少，引起癌内血管的舒张，进一步增加了癌块的血液供应. 肿瘤生长依赖于血管生成，为其生长提供物质条件［10］. 我们已经观察了供应结肠癌组织的动脉对缩血管物质的反应性［9］，发现其对ET1和NA收缩血管的反应性明显降低. 我们观察了胃癌动脉对缩血管物质的反应性，发现α受体激动剂、ETA受体激动剂和5HT受体激动剂在胃癌血管的收缩作用明显低于癌周动脉和正常动脉. 进一步说明癌组织内动脉的收缩作用弱，为恶性肿瘤的病理生理学研究提供了新的理论依据.

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