褪黑素是五羟色胺吗 [五羟色胺和褪黑素对红细胞悬浮液粘度及红细胞形状的影响]

　　摘　要：探讨五羟色胺(5-HT，serotonin)和褪黑素(melatonin)对红细胞悬浮液粘度及红细胞形状的影响。建立五羟色胺温育的红细胞―血浆体系、红细胞-HEPES缓冲溶液体系及褪黑素温育的红细胞-血浆体系、红细胞－HEPKS缓冲溶液体系；观察各体系中红细胞悬浮液粘度的改变及其形态变化。用正常的红细胞悬浮液作对照进行比较时发现，五羟色胺和褪黑素温育后的红细胞悬浮液粘度显著下降；五羟色胺温育后的红细胞形状呈梭形，而褪黑素温育后的红细胞形状变化不明显。结果提示：神经内分泌系统对血液粘度有直接影响。这对于揭示血瘀症的分子本质和人体在多种生理及病理状态下的血液流变学异常提供了实验依据。
　　关键词：五羟色胺；褪黑素；血液粘度；红细胞形态；血瘀症
　　中图分类号：Q591．5
　　文献标识码：A
　　文章编号：1007-7847(2006)02-0118-05
　　五羟色胺和褪黑素是体内两种重要的激素，本实验室研究曾表明褪黑素是体内一种高效的氧自由基／羰基清除剂，而氧化和羰基紧张能造成红细胞悬浮液粘度上升，本实验旨在探索五羟色胺和褪黑素对血液粘度和红细胞形状的影响，并探讨其可能的作用机理。
　　
　　1　材料和方法
　　
　　1．1　试剂与仪器
　　褪黑素由美国Sigma公司提供；五羟色胺购于瑞士Fluka公司；羟乙基哌嗪乙磺酸(HEPES)购自上海生工生物工程有限公司；DV-Ⅲ锥板式粘度计为美国Brookfield公司生产；BX51-TF荧光显微镜由日本Olympus公司生产。
　　1．2　血液样品
　　新鲜红细胞、血浆(1．5 g／L肝素钠抗凝)购于长沙市血液中心。每次实验所用血浆和红细胞均采用同一种血型，以减少不同血型对红细胞聚集性的影响。红细胞的压积用HEPES缓冲液稀释，严格控制在40％，以接近正常生理状态下人血液中的红细胞压积。
　　1．3　褪黑素和五羟色胺的配制
　　称0．212g五羟色胺(C10H12N2O・HClMr212．68)用HEPES缓冲溶液溶解定容至10mL配制成1×10-1mol／L储备液，储存于0～4℃备用。用五羟色胺储备液稀释成不同的浓度加入血液样品中使其最终浓度分别控制在2×10-8、1×10-7、2×10-7和2×10-6mol／L。取0．116g褪黑素(C13H16N2O2Mr232．16)溶解于1．0 mL分析纯乙醇中，然后用HEPES缓冲溶液定容至50mL，得到1×10-2mol／L储备液，储存于0～4℃备用。用褪黑素储备液稀释成不同的浓度，加入血液样品中使其最终浓度分别控制在2×10-8、8×10-8、2×10-7和2×10-6mol／L。
　　1．4 血液粘度的测定及塑性粘度的计算
　　将红细胞分别置于血浆和HEPES缓冲溶液中，加入不同浓度的褪黑素和五羟色胺，于37℃水浴30min。对不同浓度的褪黑素和五羟色胺温育后的红细胞悬浮液用DV―Ⅲ锥板式粘度计测定不同剪切率(100―400 s-1)下的表观粘度，由Rheocalc 32软件自动记录。每一组剪切率下的塑性粘度由同一软件的Casson方程计算给出。
　　1．5 红细胞形态学观察
　　将不同浓度的褪黑素和五羟色胺温育后的血浆－红细胞和HEPES―红细胞悬浮液制成涂片，用荧光显微镜观察红细胞形状的变化。结果显示五羟色胺在2×10-8mol／L和褪黑素在8×10-8mol／L时的红细胞形状变化图，其余浓度的变化与这两个浓度相同。
　　1．6 统计学方法
　　所有数据以均数和标准差(means±s．d．)表示，两样本比较采用成组t检验．
　　
　　2　结果
　　
　　2．1 血液流变学指标的改变
　　测定五羟色胺温育的红细胞―血浆体系的粘度表明，不同剪切率下的表观粘度的平均数随着浓度的升高而降低(图1A)，跟对照比较T值随着浓度的升高而增加(表1)．塑性粘度在浓度为2×10-8mol／L时，处理组比对照组有显著地降低(t=4．24，P-7mol／L和2×10-7mol／L两个浓度与对照处理的差异不显著；浓度为2×106mol／L时，有高度显著地降低(t=143．75，P-8mol／L以外，其它浓度处理均高度显著地低于对照(图2A)；同样，塑性粘度除了浓度为2x10-8mol／L以外，其它浓度处理均显著或高度显著地低于对照(图2C、表2)；褪黑素温育的红细胞-HEPES缓冲溶液体系的表观粘度除了最高浓度2×10-6mol／L达到高度显著水平以外，其余的3个低浓度均无显著差异(图2B、表2)。
　　
　　
　　2.2　红细胞形态学改变观察经五羟色胺温育后的红细胞－HEPES缓冲溶液体系中的红细胞，发现红细胞的形状变为梭形(图3B)；而经褪黑素温育的红细胞-HEPES缓冲溶液体系中的细胞形状变化不明显(图3C)。
　　经五羟色胺温育后的红细胞-血浆体系中的红细胞形状变化，不如红细胞―HEPES缓冲溶液中的变化明显，经褪黑素温育后的红细胞-血浆体系中的红细胞形状变化不明显(图4)。
　　
　　
　　
　　3　讨论
　　
　　血瘀证与活血化瘀研究一直是传统中药学和中西医结合研究中最为活跃的领域。传统中医学关于血瘀证的认识，如“血行失度”、“血脉不通”等，可有“内结为血瘀”、“污秽之血为血瘀”、“离经之血为血瘀”和“久病人络为血瘀”等不同类型；西医中临床症状和体征有舌质紫暗或瘀斑、痛有定处、瘕积聚等。血瘀证的实质是血液粘度增高、血流缓慢等，血液处于“浓、粘、聚、凝”的高凝状态，从而使全身或局部的血液循环和微循环发生障碍，而产生一系列疾病。在血液中存在以下几种分子平衡系统：凝血因子－抗凝因子；前列环素－ 本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文 血栓素；内皮素－降钙素基因相关肽等。这些平衡系统受到各种体液激素的调节而在体内保持着微妙的平衡关系，一旦这种平衡关系被打破，极有可能造成血液的淤积。在生理状态下，它们经神经、体液和局部的正、负反馈的内调节作用，在数量、活性和效应上是平衡的，维持着人体血压、凝血、纤溶等血流动力学和血液流变学的正常；但在病理条件下，它们之间的动态平衡发生了改变，使血液处于高凝低纤溶状态．中医理论认为：“慢性恼怒致血瘀”。推测“慢性恼怒致血瘀”的原因与体内下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴的功能发生紊乱导致各种激素的协调平衡关系被打破有关。本研究主要是利用红细胞作为血瘀证的研究模式，对照以前所用的血小板作为血瘀证研究的主要对象，在研究对象上有所创新。
　　五羟色胺(5-HT)和褪黑素(melatonin)作为体内两种重要的激素，能引起红细胞-血浆体系粘度的下降(图1A，图2A)。这两种激素在体内起着广泛的作用，它们跟人的应激，昼夜节律，免疫功能等密切相关。其可能的作用机制是：五羟色胺和褪黑素是一种高效的氧自由基和羰基的清除剂，而羰基和氧化应激能引起红细胞悬浮液粘度显著上升。推测五羟色胺和褪黑素通过清除红细胞表面的氧自由基和羰基，降低红细胞的聚集性，增加红细胞表面的负电荷，从而降低红细胞悬浮液的粘度。五羟色胺主要存在于血液中血小板的致密体中，它的摄取与释放跟血小板的聚集和凝血密切相关。本研究表明五羟色胺引起血液粘度和红细胞形状的显著变化，暗示其可能在体内各种因素(如剪切应力)的调控下，通过改变红细胞形状而顺利通过毛细血管，引起血液粘度的下降和红细胞形状的改变(图3B、4B)。
　　通过比较红细胞悬浮液粘度和形状在HEP-ES悬浮液和血浆中的不同变化(图1A、B，图2A、B，图3B、C，图4B、C)，可以看出血浆在保持血液粘度状态和维持红细胞正常形状方面发挥一定作用。血浆中的蛋白如纤维蛋白原在凝血和介导红细胞黏附上发挥着重要作用，血浆中的血小板和白细胞也可能在氧／羰基应激中被激活而引起血液粘度的上升。近来研究表明，五羟色胺和褪黑素能抑制白细胞的迁移和黏附性，推测它们可能在红细胞-血浆体系中抑制了纤维蛋白原，血小板，白细胞对红细胞的黏附性从而降低了血液粘度。
　　尽管激素被认为是影响血液粘度的一个重要因素，由于它们在体内广泛的生物活性，因此在整体动物体内研究它们对血液粘度的影响较为复杂，国内外研究的结果常有差异。本研究在体外建立一个比较简便的模式去研究五羟色胺和褪黑素对血液粘度的直接影响，得到较为满意的结果，至于五羟色胺和褪黑素在体外模式下的药理作用机制与体内是否一致有待于更进一步深入地研究。 本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文