特技飞行前后人体血浆甘丙素、内皮素和血管活性肠肽的含量变化

 　　摘要　目的：观察特技飞行对人体血浆甘丙素（galanin, GAL）含量的影响及其与内皮素(endothelin, ET)和血管活性肠肽(vasoactive intestinal peptide, VIP)的关系。方法：用放免法对16名飞行员进行研究，观察特技飞行前后血浆GAL、ET和VIP含量的变化。结果：①飞行后立即测试,血浆GAL较飞行前明显升高，分别为(14.5±3.0)pg/ml和(10.7±2.8)pg/ml(P＜0.01)，至飞行后6 h仍未恢复至飞行前水平(12.8±2.4)pg/ml(P＜0.05)；②飞行后立即，血浆ET和VIP也明显升高，分别为(106.6±32.1)pg/ml和(67.2±14.2)pg/ml(P＜0.01)，至飞行后6 h均已恢复至飞行前水平(P＞0.05)；③对照组3个时间点的GAL、ET和VIP含量无明显变化，和飞行员飞行前的血浆浓度近似(P＞0.05)；④特技飞行后立即，血浆GAL、ET及VIP含量均明显升高，经线性回归分析发现，血浆GAL升高与ET呈明显正相关（r=0.775，P＜0.001），而与VIP无明显相关（P＞0.05）。结论： ①特技飞行可引起血浆GAL、ET、VIP含量明显升高，至飞行后6 h，血浆GAL仍不能恢复至正常水平；②特技飞行后，GAL的升高与ET升高呈明显正相关，提示ET对GAL的升高有一定的影响。

　　关键词：加速度　甘丙素　内皮素　血管活性肠肽

　　特技飞行时机体的内环境可能发生许多重要变化，对此，国内外均有大量研究和论述。这些内环境的变化或者是飞行条件下的一种保护性应激反应，或者是某些病理过程中的一种潜在改变。但这些内环境的改变对于+GZ作用时的意识障碍是否会产生影响，目前国内外研究并不太多。为了给今后G-LOC研究提供更多有关特技飞行时机体内环境改变的参数，我们于特技飞行前、特技飞行后立即以及特技飞行后6 h分别测定了血浆甘丙素(galanin, GAL)、内皮素(endothelin, ET)及血管活性肠肽(vasoactive intestinal peptide, VIP)的含量变化，并进行了相关性分析，结果如下。

　　对象与方法

　　一、研究对象

　　16名歼-6健康飞行员，男性，年龄27～44岁（平均32岁），飞行时间516～1 899 h。对照组为同一地区的地面健康人员16名，均为男性，年龄23～42（平均31岁）。两组试验条件基本相同。

　　二、飞行条件

　　为复杂特技飞行，每个飞行员飞行1架次，25 min，最大载荷6.0～6.5 GZ， 最大载荷累积时间25 s，飞行高度1 200～6 000 m，飞行速度350～900 km/h。

　　三、采血时间及标本处理

　　每名飞行员采血3次，即飞行当天清晨6：00空腹、飞行后立即及飞行后6 h，对照组采血时间与飞行组同步进行。每例均为肘静脉血，EDTA-Na2 1.5 mg/ml抗凝，抑肽酶500 IU/ml以防止血管活性物质酶解。抽血完毕后立即放入4℃冰桶，并及时离心，分离血浆（3 000 r/min，4℃，20 min），分管-20℃以下冰冻保存。

　　四、GAL、ET及VIP活性测定

　　各项指标均用放射免疫法测定。GAL及VIP放免药盒由美国凤凰药业公司惠赠，ET放免药盒由中国人民解放军总医院提供。每项测定均由同一药盒、同一仪器、专人一次实验完成。

　　五、数据处理

　　所有结果均以平均值±标准差（x±s）表示，组间差异用t检验分析。用直线回归方法进行相关性分析。以P＜0.05为差异显著性界限。

　　结果

　　一、特技飞行对飞行员血浆GAL、ET及VIP含量的影响

　　在生理情况下，对照组的血浆ET、GAL及VIP含量在不同时间均无明显变化，说明这些物质的含量相对恒定，无明显的生理性波动。特技飞行前，飞行员和对照组血浆GAL、ET及VIP含量基本近似，两组相比，无显著性差异（P＞0.05）。特技飞行后立即测试，血浆GAL、ET及VIP水平明显升高，与对照组相比，均有显著性差异（P＜0.01）。至飞行后6 h，血浆GAL仍未恢复至正常水平（P＜0.05），但ET及VIP已下降至正常（P＞0.05），见表1。

　　表1　特技飞行对GAL、ET及VIP含量的影响(n＝16，x±s，pg/ml)

　 GAL ET VIP
飞行员组 Pilots group
　飞行前

　　Before

　　aerobatics
 10.7±2.8 　80.2±14.2 51.8±13.1
　飞行后立即

　　Immediately after

　　aerobatics
 14.5±3.0** 106.6±32.1** 67.2±14.2**
　飞行后 6 h

　　Six hours after

　　aerobatics
 12.8±2.4* 　72.9±18.1 49.6±12.7
对照组 Control group
　　6：00 am 　9.5±2.1 　71.0±19.3 53.5±9.5
　10:00 am 10.5±2.7 　76.7±11.7 51.0±14.4
　16:00 pm 10.3±2.8 　70.9±8.1 49.7±11.9

与对照组相比,*P＜0.05

　　As compared with control group,*P＜0.05

　　与对照组相比,**P＜0.01

　　As compared with control group,**P＜0.01

　　二、飞行后立即测试血浆GAL含量与ET及VIP的直线回归分析

　　特技飞行前血浆GAL与ET及VIP无明显相关（P＞0.05），特技飞行后立即血浆GAL、ET及VIP水平均明显升高(P＜0.01)，经直线回归分析发现，血浆GAL升高与ET呈明显正相关（a=6.7，b=0.07，r=0.775,P＜0.001，见图1），而与VIP无明显相关（P＞0.05）。

　　讨论

　　特技飞行时，由于+GZ作用和应激因素的影响，体内许多酶、激素和血管活性物质的含量可能发生改变，对人体会产生一定的影响。GAL是1983年新发现的一种多肽活性物质，由29个氨基酸残基组成。在哺乳类动物的脑中，GAL与VIP等神经递质共存于同一种神经细胞内［1］。GAL作为一种神经抑制性物质，广泛分布于中枢及其周围神经系统中，具有广泛的生物学效应，对消化、泌尿生殖系统及内分泌系统均有调节作用［2］，并参与心血管疾病的发病过程［3］。在心脏迷走神经中GAL与生长抑素共存，参与肺动脉收缩，呼吸兴奋和心脏的抑制活动。目前国内外对GAL的研究十分活跃，Kofler等［4］进行了人GAL基因的研究，Pang等［5］还克隆了GAL受体并研究了其功能特性。我院于1992年在国内首次应用人GAL及其抗血清建立了人血浆GAL放射免疫测定方法。我们用此方法测定了飞行员特技飞行前后的血浆GAL的动态变化，结果发现，特技飞行前飞行员和对照组人员的血浆GAL含量基本相同；特技飞行后立即血浆GAL含量明显升高，与对照组相比，差异十分明显（P＜0.01），至飞行后6 h仍未恢复到正常水平(P＜0.05)。我们的研究还发现，血浆GAL与血浆ET水平呈明显正相关，二者是否有一定的协同作用，还需进一步研究确定。ET是血管内皮细胞分泌和释放的一种很强的缩血管活性肽，血浆GAL水平增高与ET等其他血管活性物质一样，可能是一种内源性致损伤因子。文献报道［6］，脑卒中患者血浆ET明显升高，中枢性ET在缺血性脑损伤中可能起重要作用。ET与血管平滑肌上的受体结合，可间接打开细胞膜上的电压依赖性Ca2+通道，促进Ca2+内流，提高胞浆Ca2+浓度，发挥强大的缩血管效应。动物实验表明［7、8］，在高GZ作用下，血浆ET含量明显升高，随着+GZ作用的增大，血浆ET含量有进一步增多的趋势。反复高G值暴露可引起大鼠脑皮层神经元的缺血性改变，脑能量代谢减弱，离子平衡紊乱，血脑屏障通透性增加。特技飞行后GAL含量增多，在ET的协同作用下，可产生强烈的缩血管效应。强烈的缩血管效应可降低心泵功能，使心输出量下降，这对加速度耐力不良的飞行员，可能会产生负面影响。

　　VIP是由28个氨基酸残基组成的碱性多肽，广泛分布于人体各个器官系统，具有明显的扩血管作用。VIP通过非肾上腺素能和非胆碱能途径，抑制神经介质活性［9］。在中枢神经系统中广泛存在VIP受体，VIP通过其受体发挥生理功能［10］。VIP与GAL是分布广泛、数量众多而血管作用截然不同的两种神经肽，由神经中枢或分布于血管周围的神经纤维末梢分泌入血，直接作用于血管平滑肌细胞［1，11］。Jovanovic等［12］发现，VIP可引起含有血管内皮的动脉松弛，并呈剂量依赖性，切除血管内皮后其松弛作用消失。Pasyk 等报道［13］，血管内皮细胞表面亦存在着大量的VIP受体，参与血管的调节，使血管扩张，增加循环血流量，降低外周阻力，使血压下降。特技飞行后立即血浆VIP明显升高（P＜0.01），其原因可能为交感神经兴奋引起GAL和ET的释放增加，产生强烈的血管收缩反应，为了拮抗血管的过度收缩，VIP也代偿性的增加。随着飞行刺激因素的逐渐消失，飞行后6 h GAL较飞行后立即有一定程度的下降，VIP及ET均下降到正常水平。本研究结果表明，GAL、ET及VIP可能均参与了神经体液因素对血管舒缩功能的调节作用。特技飞行后GAL、ET和VIP的升高对脑循环到底会产生何种影响，还有待于进一步观察研究。

　　作者单位：郝唯蔚(100037　北京，海军总医院海军航空潜水医学中心)

　　 俞启福(100037　北京，海军总医院海军航空潜水医学中心)

　　 赵云涛(100037　北京，海军总医院海军航空潜水医学中心)

　　参考文献

　　1 沈上,韩济生.甘丙肽研究进展. 生理科学进展，1995,26(2):155-158.

　　2 Hammond PJ, Khandan NN, Withers DJ, et al. Regulation of anterior pituitary galanin and vasoactive intestinal peptide by oestrogen and prolactin status. J Endocrinol,1997, 152(27):211-219.

　　3 丁殿勋,赵云涛,石湘云,等.高血压、冠心病及合并糖尿病患者血浆甘丙素浓度的临床初步观察. 天津医药，1994,22(1):23-25.

　　4 Kofler B, Lapsys N, Furler SM, et al. A polymorphism in the 3' region of the human preprogalanin gene. Mol Cell Probes, 1998,12(6):431-432.

　　5 Pang L, Hashemi T, Lee HJ, et al. The mouse GalR2 galanin receptor: Genomic organization, cDNA cloning, and functional characterization. J Neurochem,1998,71(6):2252-2259.

　　6 Schott E, Tostes RC, San H, et al. Expression of a recombinant preproendothelin-1 gene in arteries stimulates vascular contractility. Am J Physiol, 1997, 272(5 Pt 2): H2385-2393.

　　7 俞启福，杨晔，赵云涛.+GZ对大鼠血浆和丘脑内皮素含量的影响. 中华航空医学杂志，1995，6（1）：26-28.

　　8 孙喜庆. 反复高G值暴露对脑的潜在影响及其机制. 航天医学与医学工程, 1998,11(1):75-78.

　　9 Guelrud M,Rossiter A, Souney PF, et al. The effect of transcutaneous nerve stimulation on sphincter of Oddi pressure in patients with billiary dyskinesia. Am J Gastroenterol, 1991,86(5):581-585.

　　 10 Usdin TB, Bonner TI, Mezey E. Two receptors for vasoactive intestinal polypeptide with similar specificity and complementary distributions. Endocrinology, 1994,135(6):2662-2680.

　　 11 Frase LL, Gaffney FA, Lane LD, et al. Cardiovascular effects of vasoactive intestinal peptide in healthy subjects. Am J Cardiol, 1987,60(16):1356-1361.

　　 12 Jovanovic A, Jovanovic S, Tulic I, et al. Predominant role for nitric oxide in the relaxation induced by vasoactive intestinal polypeptide in human uterine artery. Mol Hum Reprod, 1998,4(1):71-76.

　　 13 Pasyk E, Mao YK, Ahmad S, et al. An endothelial cell-line contains functional vasoactive intestinal polypeptide receptors: they control inwardly rectifying K+ channels. Eur J Pharmacol, 1992,212(2-3):209-214.