脂多糖刺激左旋精氨酸途徑的體外實(shí)驗(yàn)

體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中觀察到的內(nèi)毒素導(dǎo)致的血管對(duì)縮血管物質(zhì)反應(yīng)性降低的情況在離體動(dòng)物血管的研究中也可以觀察到。這些體外實(shí)驗(yàn)表明，血管收縮功能失調(diào)與非敗血癥和內(nèi)毒素血癥時(shí)伴隨的代謝性酸中毒無關(guān)，也與由高循環(huán)濃度的兒茶酚胺誘導(dǎo)的受體下調(diào)及循環(huán)中的擴(kuò)血管代謝產(chǎn)物無關(guān)。

這些研究結(jié)果的共同特征是：無論內(nèi)皮細(xì)胞存在與否，對(duì)多種縮血管物質(zhì)如去甲腎上腺素、去氧腎上腺素、 indamidine（它促使鈣離子通過鈣通道內(nèi)流，也刺激內(nèi)質(zhì)網(wǎng)釋放鈣離子）鈣激動(dòng)劑[Bayk8644和（＋）S-202-791]以及鈣離子載體A23-187和鈣離子本身導(dǎo)致的血管收縮均存在反應(yīng)性降低，只有對(duì)咖-啡-因及內(nèi)皮素的反應(yīng)不受或僅受輕微影響，這些研究表明，血管平滑肌的收縮能力并未被內(nèi)毒素脂多糖消除，故不存在血管收縮機(jī)制的缺陷。

阻斷花生四烯酸代謝途徑后，不管血管內(nèi)皮存在與否，離體動(dòng)物的胸主動(dòng)脈經(jīng)內(nèi)毒素處理4h后均表現(xiàn)出對(duì)縮血管物質(zhì)反應(yīng)性降低。這種低反應(yīng)性能夠被左旋精氨酸和一氧化氮途徑的抑制劑如L-NMMA和L-NAME所糾正，因此表明左旋精氨酸和一氧化氮途徑參與其中。D-NMMA則不能抑制該反應(yīng)性，且L-NMME糾正血管低反應(yīng)性的效應(yīng)能夠被左旋而非右旋精氨酸克服。不管是左旋還是右旋精氨酸本身對(duì)未經(jīng)內(nèi)毒素處理的離體大鼠的主動(dòng)脈的縮血管反應(yīng)均無影響，但是對(duì)經(jīng)內(nèi)毒素處理的離體鼠的主動(dòng)脈，左旋精氨酸有抑制作用。上述研究表明，L-NMMA系左旋精氨酸的具有立體結(jié)構(gòu)專一性的拮抗劑：內(nèi)源性的左旋精氨酸并不能使經(jīng)過內(nèi)毒素處理的大鼠血管完-全激活以產(chǎn)生足夠的一氧化氮，至于左旋精氨酸在對(duì)照組和經(jīng)內(nèi)毒素處理組效應(yīng)的差別是否與它組織穿透力的不同有關(guān)，仍需進(jìn)一步研究。

左旋精氨酸-一氧化氮途徑被脂多糖激活的證據(jù)也可由平行測(cè)定血管中的環(huán)磷酸鳥苷水平，以及通過使用亞甲基藍(lán)、LY-83583等可溶性鳥苷酸環(huán)化酶的抑制劑以消除一氧化氮從而抑制可溶性鳥苷酸環(huán)化酶來獲得支持。實(shí)驗(yàn)中，對(duì)經(jīng)內(nèi)毒素處理組和對(duì)照組均測(cè)定環(huán)磷酸鳥苷水平，然后兩組均暴露于去甲腎上腺素。結(jié)果顯示，不管血管內(nèi)皮存在與否，經(jīng)內(nèi)毒素處理組主動(dòng)脈環(huán)鳥苷酸水平均顯著高于對(duì)照組，升高的環(huán)磷酸鳥苷水平可被L-NAME抵消，進(jìn)一步加入左旋精氨酸后又能使之恢復(fù)。在對(duì)照組，左旋精氨酸并不影響環(huán)磷酸鳥苷水平。使用鳥嘌呤環(huán)化酶抑制劑亞甲基藍(lán)或LY83583可使血管反應(yīng)性恢復(fù)。

左旋精氨酸-一氧化氮途徑被脂多糖激活的證據(jù)也可由平行測(cè)定血管中的環(huán)磷酸鳥苷水平，以及通過使用亞甲基藍(lán)、LY-83583等可溶性鳥苷酸環(huán)化酶的抑制劑以消除一氧化氮從而抑制可溶性鳥苷酸環(huán)化酶來獲得支持。實(shí)驗(yàn)中，對(duì)經(jīng)內(nèi)毒素處理組和對(duì)照組均測(cè)定環(huán)磷酸鳥苷水平，然后兩組均暴露于去甲腎上腺素。結(jié)果顯示，不管血管內(nèi)皮存在與否，經(jīng)內(nèi)毒素處理組主動(dòng)脈環(huán)鳥苷酸水平均顯著高于對(duì)照組，升高的環(huán)磷酸鳥苷水平可被L-NAME抵消，進(jìn)一步加入左旋精氨酸后又能使之恢復(fù)。在對(duì)照組，左旋精氨酸并不影響環(huán)磷酸鳥苷水平。使用鳥嘌呤環(huán)化酶抑制劑亞甲基藍(lán)或LY83583可使血管反應(yīng)性恢復(fù)。

主動(dòng)脈對(duì)血管阻力無影響，有學(xué)者對(duì)小動(dòng)脈，即股動(dòng)脈及第三級(jí)腸系膜血管進(jìn)行了研究，結(jié)果認(rèn)為，只有加入了超氧化物歧化酶并阻止超氧化自由基對(duì)一氧化氮的破壞時(shí)，內(nèi)毒素的血管反應(yīng)性降低才表現(xiàn)出來。然而，去甲腎上腺素所致的小血管收縮可被左旋精氨酸松弛，尤其是當(dāng)血管內(nèi)皮存在時(shí)更為明顯。L-NAME或亞甲基藍(lán)能夠阻斷上述舒解效應(yīng)。

內(nèi)毒素脂多糖激活左旋精氨酸-一氧化氮途徑的體外實(shí)驗(yàn)證據(jù)可歸納如下:

（1）動(dòng)物離體主動(dòng)脈血管平滑肌經(jīng)內(nèi)毒素預(yù)處理4h后表現(xiàn)出對(duì)去甲腎上腺素的低反應(yīng)性，這與環(huán)磷酸鳥苷水平升高有關(guān)。使用左旋精氨酸-一氧化氮途徑抑制劑L-NMMA、L-NAME或可溶性鳥嘌呤環(huán)化酶抑制劑亞甲基藍(lán)或-一氧化氮裂解劑LY83583時(shí)方可使血管反應(yīng)性恢復(fù)。

（2）內(nèi)毒素可激活左旋精氨酸-一氧化氮途徑的血管阻力，但是依賴于外源性的左旋精氨酸。值得一提的是，所需的左旋精氨酸的濃度與臨床上內(nèi)毒素血癥患者的相當(dāng)。脂多糖可激活內(nèi)皮細(xì)胞外左旋精氨酸-一氧化氮途徑，Moncada等研究發(fā)現(xiàn)，在內(nèi)毒素處理的大鼠，其主動(dòng)脈中層一氧化氮合成酶活力增加，故支持這一結(jié)論。