低ナトリウム環境下でのラット中大脳動脈の内皮機能障害と狭窄の研究

Dysfunction of the endothelium and constriction of the isolated rat's middle cerebral artery in low sodium environment in the presence of vasopressin.

• Marta Aleksandrowicz
• Katarzyna Klapczynska
• Ewa Kozniewska

抄録

低ナトリウム血症は、くも膜下出血（SAH）患者で診断される水電解質障害であり、持続的な血管痙攣のリスクを高める。低ナトリウム血症の多くは、バソプレシン（AVP）の不適切な分泌に起因している。AVPによる低ナトリウム血症が脳血管系に及ぼす影響は不明である。本研究では、ラット中大脳動脈（MCA）の低ナトリウム血症に対する応答におけるAVPの役割を明らかにすることを目的とした。ラット中大脳動脈（MCA）を単離，カニューレ，加圧し，AVPまたはアンジオテンシンII（ANG II）を含む生理的緩衝液（Na =144mmol/L）または低ナトリウム緩衝液（Na =121mmol/L）で灌流/過灌流した。ANG IIは、AVPと組み合わせた低血漿Na濃度のMCAトーンに対する効果がバソプレシンに特有のものであるかどうかを確認するために使用された。生理的Na濃度では、バソプレシン(1.4×10 mol/L)またはアンジオテンシンII(10 mol/L)はMCAの弛緩をもたらした。AVPと同濃度の通常のナトリウム緩衝液を低ナトリウム緩衝液に置換すると、MCAの収縮が生じた。この効果は、内皮を除去した後、バソプレシンV受容体アンタゴニストを投与した後、またはエンドセリン-1受容体とトロンボキサンAの合成を阻害した後には観察されませんでした。これらのデータは、バソプレシンの存在と低ナトリウムイオン濃度により、内皮の表現型が親血管拡張性から親血管収縮性へと変化することを示唆している。この現象は、不適切な抗利尿ホルモン分泌（SIADH）に起因する低ナトリウム血症患者の血管痙攣に寄与する見落とされた要因である可能性がある。

Hyponatraemia, a water-electrolyte disorder diagnosed in patients with subarachnoid haemorrhage (SAH), increases a risk of persistent vasospasm. In majority of cases, hyponatraemia results from inappropriate secretion of vasopressin (AVP). The effect of AVP-associated hyponatraemia on cerebral vasculature is unknown. The present study aimed to elucidate the role of AVP in the response of the middle cerebral artery (MCA) of the rat to hyponatraemia. Isolated, cannulated, and pressurized rat MCAs were perfused/superfused with physiological (Na  = 144 mmol/L) buffer or low-sodium (Na  = 121 mmol/L) buffer containing either AVP or angiotensin II (ANG II). ANG II was used to check if the effect of low plasma sodium concentration combined with AVP on the MCA tone is unique to vasopressin. At physiological Na concentration, vasopressin (1.4 × 10  mol/L) or angiotensin II (10  mol/L) resulted in relaxation of the MCA. Substitution of low-sodium for the normal sodium buffer with the same concentration of AVP, resulted in the constriction of the MCA. This effect was absent after removal of the endothelium, administration of vasopressin V receptor antagonist or concomitant inhibition of endothelin-1 receptors and synthesis of thromboxane A In contrast, no constriction of the MCA in low-sodium buffer was observed when AVP was replaced with ANG II. Our data suggest that presence of vasopressin and low sodium ion concentration results in the change of endothelium phenotype from pro-vasodilatory to pro-vasoconstrictory. This phenomenon may be an overlooked factor contributing to vasospasm in SAH patients with hyponatraemia caused by inappropriate antidiuretic hormone secretion (SIADH).

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