文章信息
- 于海睿, 孙静
- YU Hai-rui, SUN Jing
- 养心汤对慢性心力衰竭模型大鼠心肌AI、LVEF影响的研究
- Effects on Yangxin decoction of myocardial AI and LVEF of chronic heart failure model rats
- 天津中医药, 2017, 34(11): 760-763
- Tianjin Journal of Traditional Chinese Medicine, 2017, 34(11): 760-763
- http://dx.doi.org/10.11656/j.issn.1672-1519.2017.11.13
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文章历史
- 收稿日期: 2017-05-21
慢性心力衰竭(CHF)是一种严重危害人类健康的心血管疾病,主要由于心脏结构改变,心肌收缩和舒张功能下降,心排血量不足,不能满足机体代谢需求而产生,临床常出现中重度的呼吸困难和运动、活动受限,是多种心血管疾病或某些其他慢性疾病的终末阶段[1]。美国心脏病协会(AHA)[2]调查发现美国心力衰竭患病率约为1.5%~2.0%,而65岁以上心力衰竭的发病率约为6%~10%。在中国成人心力衰竭患病率为0.9%,随年龄的增加心力衰竭的发病率呈上升趋势。CHF因其发病率高、再住院率高、死亡率高已经成为严重威胁人类健康的疾病之一。随着现代医学及药物的研发,治疗心力衰竭的药物已经不单纯是强心、利尿、扩血管,而是转变为利尿、血管紧张素转化酶抑制剂(ACEI)或血管紧张素受体拮抗剂(ARB)(抑制心室重构)和β受体阻滞剂(降低心肌耗氧)等多种治疗方法。而非药物疗法因其价格昂贵,难以被大众接受,临床应用少。中医药以辨证论治、整体观念为指导,能明显改善CHF患者症状,提高生活质量,以阻止或延缓CHF的进展,再加上毒副作用小,逐渐被广大患者所接受,在治疗CHF方面具有一定的优势。本研究以CHF大鼠为模型,观察养心汤对CHF大鼠心肌细胞凋亡指数(AI)和左室射血分数(LVEF)的影响,拟探讨养心汤治疗CHF的作用机制,为中医药治疗CHF提供科学依据。
1 材料与方法 1.1 材料 1.1.1 动物普通级雄性SD大鼠70只,体质量(150±20)g,由黑龙江中医药大学动物中心提供。
1.1.2 药物与试剂养心汤浸膏由本院制剂室负责制备,药物组成包括炙黄芪、人参、五味子、法半夏、川芎、远志、炒枣仁、柏子仁、茯神、白茯苓、肉桂、当归、甘草组成,每克养心汤浸膏含生药5.39 g;卡托普利(国药准字H32022823),规格每片25 mg,江苏恒瑞医药股份有限公司生产;阿霉素(国药准字H19990280),规格每支10 mg,浙江海正药业股份有限公司生产;TUNEL试剂盒Roche公司。
1.1.3 仪器心脏多普勒彩色超声机(SONOS5500),Agilnet公司;超低温冰箱(DW-86L386),日本三洋电器公司;德国SLEE石蜡切片机CUT4062;BS-51显微镜,日本奥林巴斯公司。
1.2 造模、分组及给药采用腹腔注射阿霉素的方法复制CHF模型。将阿霉素配制成2 mg/mL溶液,根据大鼠体质量以每周4 mg/kg腹腔注射,连续6周。6周后大鼠称量麻醉,测定大鼠心脏LVEF值,以LVEF<60%为CHF模型复制成功[3]。成模大鼠随机分为养心汤组、卡托普利组、模型对照组,每组各9只。大鼠给药剂量(g/kg)=人的给药剂量(g)×换算系数(0.018)/所求动物体质量(kg),养心汤组予养心汤浸膏8.1 g/(kg·d),卡托普利组予卡托普利片2.25 mg/(kg·d),模型对照组和空白对照组予等容积蒸馏水,给药时间连续4周。
1.3 取材实验结束后,大鼠禁食不禁水12 h后,麻醉大鼠,固定操作台上,剪胸毛备皮,开胸取大鼠心脏心肌组织,4%多聚甲醛固定,用于苏木精-伊红(HE)染色法及TUNEL法观察大鼠心肌细胞凋亡指数。
1.4 观测指标及方法 1.4.1 LVEF测定实验结束后,麻醉大鼠,心脏彩超测量大鼠心脏收缩末期内径、舒张末期内径计算LVEF。
1.4.2 TUNEL法观察各组大鼠心肌细胞凋亡情况参照试剂盒说明步骤进行,每张切片随机选取6个高倍视野,分别计算细胞总数、阳性细胞数,取平均值,计算心肌细胞凋亡指数(AI=阳性细胞/细胞总数×100%)。
1.4.3 心肌组织HE染色参照常规HE染色步骤。
1.5 统计学方法采用SPSS 20.0统计软件处理实验数据。计量资料以均数±标准差(x±s)表示,多组间比较应用单因素方差分析,组间两两比较,方差齐时用LSD法,方差不齐用Dunntt’s T3,检验结果以P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果 2.1 养心汤对CHF大鼠心肌细胞凋亡指数(AI)的影响利用TUNEL法检测心肌细胞凋亡指数,结果显示:与空白对照组比较,模型对照组大鼠AI增加,差异有统计学意义(P<0.05);与模型对照组比较,养心汤组、卡托普利组大鼠心肌AI降低,差异有统计学意义(P<0.05);与卡托普利组比较,养心汤组大鼠心肌AI增加,但差异无统计学意义(P>0.05),见表 1。
% | ||
组别 | 动物数 | AI |
空白对照组 | 9 | 2.32.±1.03 |
模型对照组 | 8 | 37.14±1.15# |
养心汤组 | 9 | 22.46±1.29*Δ |
卡托普利组 | 9 | 21.68±1.17* |
注:与模型对照组相比,*P<0.05;与空白对照组相比,#P<0.05;与卡托普利组相比,△P>0.05。 |
各组大鼠LVEF比较,空白对照组最高,与模型对照组、养心汤组、卡托普利组相比差异有统计学意义(P<0.01);模型对照组最低,与养心汤组、卡托普利组比较,差异有统计学意义(P<0.01);卡托普利组与养心汤组相比,差异无统计学意义(P>0.05),见表 2。
% | ||
组别 | 动物数 | LVEF |
空白对照组 | 9 | 74.99±4.25 |
模型对照组 | 8 | 37.03±4.39# |
养心汤组 | 9 | 56.62±5.64*Δ |
卡托普利组 | 9 | 57.87±3.72* |
注:与模型对照组相比,*P<0.01;与空白对照组相比,#P<0.01;与卡托普利组相比,△P>0.05。 |
空白对照组心肌细胞排列整齐、横纵纹清晰,心肌纤维排列规整无断裂缺损,细胞核大小、形态正常,胞浆均匀,未见渗出及细胞水肿,见图 1A。模型组细胞水肿空泡颗粒变性,间隙增宽、肿胀,看不见横纵纹,心肌纤维断裂缺损,细胞核固缩,细胞胞质不均匀,心肌细胞间质炎细胞浸润,见图 1B。养心汤组心肌细胞排列较整齐,形态正常,可见横纵纹,渗出减少,可见断裂缺损,见图 1C。卡托普利组心肌细胞排列规整,可见横纵纹,渗出减少,可见断裂缺损及着色不均匀,见图 1D。
3 讨论 3.1 养心汤组方分析及现代药理研究养心汤出自《证治准绳·杂病证治类方》,王肯堂认为养心汤主治心虚血亏,惊悸不安。其方包括黄芪、茯神、人参、五味子、白茯苓、川芎、远志、半夏、当归、炒枣仁、肉桂、柏子仁、甘草13味中药组成[4]。方中黄芪、人参为君,补脾益气;臣以当归补血养心,与黄芪、人参配伍以培气血不足之本;茯神、茯苓养心安神,以治心神不宁之标;佐以柏子仁、酸枣仁、远志、五味子补心安神定悸;半夏燥湿化痰和胃,配黄芪、人参补脾和中,以资气血生化之源;肉桂引火归元,并可鼓舞气血生长增加温养之功;川芎调肝和血,且使诸药补而不滞;甘草调和诸药,与人参、黄芪相伍,以增强益气之功,共为佐使。纵观全方,气血并补,标本兼治,重在养心安神。本研究结果显示,养心汤能够提高CHF大鼠LVEF,同时能够降低心肌细胞凋亡指数,并对心肌细胞的损伤具有保护作用,因此养心汤有效的机制可能与其益气补血、养心安神之功效相关,补益心气,心气充足,心神得以濡养,则能治疗CHF。现代药理研究表明黄芪有效成分黄芪甲苷可抑制心肌肥厚大鼠的肾素-血管紧张素激活,延缓心室重构同时可增强心脏功能,促进血管生成、心肌细胞发育等作用[5-6]。人参药理研究证实具有提高心肌收缩力,降低外周血管的阻力,降低心肌的耗氧量,改善心功能,人参提取物人参总皂苷,能抑制血栓素A2的生成、抗血小板聚集、抗氧自由基保护心肌细胞[7-8]。酸枣仁有增强免疫力、抗心律失常、心肌缺血的作用,与抑制迷走神经兴奋以及β1受体作用有关[9]。有研究表明五味子能抑制氧自由基的活性,保护缺血的心肌,降低血脂,抗血小板聚集等作用[10]。远志提取物能抑制心肌细胞中的Ca2+,对抗心肌缺血[11],远志皂苷可以抑制大鼠心肌组织中一氧化氮(NO)的形成和血清肌酸激酶同工酶(CK-MB)的升高,增加超氧化物歧化酶(SOD)的活力,减小大鼠心肌梗死的范围[12]。现代研究认为半夏具有降低血黏度、抗心律失常的作用[13]。桂皮醛是从肉桂中提取的有效成分,作用有降低血管阻力,舒张血管、增加冠状动脉血流等作用,同时具有预防血栓形成的作用[14]。
3.2 养心汤对心肌细胞凋亡指数的影响自从1972年Kerr等提出“细胞凋亡”的概念之后,细胞凋亡已成为许多领域关注的热点。细胞凋亡[15],亦称程序性死亡(PCD)是机体在某些信号的诱导下,发生一系列有规律的依靠细胞分子的生化活动,与组织坏死或者突发性细胞死亡不同的是,它是与基因程序结合在一起的一种自发的、程序化的生理死亡现象。这种细胞凋亡现象与基因激活、基因表达以及调控等因素有密切关系。近年研究发现,细胞凋亡在心室重塑过程中发挥了不可忽视的作用[16],成熟的心肌细胞具有不可再生性,现存的心肌细胞也会随着人年龄的增长而逐渐丧失功能。心力衰竭时,心肌细胞凋亡使心肌细胞数量减少,破坏心肌结构,减弱心肌收缩力,这可能是使心力衰竭失代偿的关键因素之一。由此可见,CHF的发生发展与细胞凋亡有着密不可分的关系。本研究的结果显示养心汤能降低CHF模型大鼠心肌细胞凋亡指数,保护心肌细胞,其机制可能与养心汤益气养血活血相关,心主血脉,主统血,心气足,血脉充盈,心神得以濡养,故心肌细胞凋亡减少,延缓心力衰竭进程。
3.3 养心汤对LVEF的影响CHF是由于多种因素导致心脏结构或功能改变引起心肌舒缩功能异常的一种临床综合征[17]。心脏超声多普勒心动图作为一种无创的诊疗手段成为心力衰竭的诊断标准之一,主要用于观测心脏各个腔室的大小、心腔结构及心脏的射血分数等。利用心脏超声测定心脏LVEF,已经成为CHF的诊断、疗效判定与预后评估的可靠根据。本研究通过测定LVEF,一方面为判定CHF大鼠模型复制是否成功,大鼠腹腔注射阿霉素6周后,大鼠心脏超声示LVEF<60%,再结合大鼠的一般状态改变认为本研究选用腹腔注射阿霉素的方法能成功能模拟CHF模型。另一方面为判定给药4周后养心汤组和卡托普利组CHF大鼠的疗效,结果养心汤组、卡托普利组大鼠LVEF明显升高,与模型组相比差异有统计学意义;养心汤组与卡托普利组比较,卡托普利组大鼠LVEF高于养心汤组,两组相比差异无统计学意义,且养心汤组大鼠毛色鲜明、活动量、食量明显多于卡托普利组。
总之养心汤能减少CHF模型大鼠心肌细胞凋亡,增加LVEF值,保护心肌细胞,延缓心室重构,从而达到治疗CHF的目的,其疗效与卡托普利相当,值得临床应用和推广。
[1] | 李小茜, 何建成, 曹雪滨. 基于系统和网络生物学的充血性心力衰竭中医证候规律研究[J]. 中国中西医结合急救杂志, 2013, 20 (1): 57–59. |
[2] | Roger VI, Go As, Lloyd-Jones Dm, et al. Heart Disease and Stroke Statistics 2012 Update:a Report from the American Heart Association[J]. Circulation, 2012, 125 (1): 1–4. DOI:10.1161/CIR.0b013e318245fa41 |
[3] | 王传舫. 益气活血复方对慢性心衰大鼠血清BNP及其心功能水平影响的实验研究[D]. 沈阳: 辽宁中医药大学, 2011. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-SQYX201614010.htm |
[4] | 于海睿, 皇甫海全, 孙静, 等. 养心汤的药理研究进展及临床应用概况[J]. 中国中医急症, 2014, 23 (3): 480–482. |
[5] | 张啬, 高文远, 满淑丽. 黄芪中有效成分药理活性研究进展[J]. 中国中医药杂志, 2012, 37 (21): 3203–3207. |
[6] | 张小鸿, 徐先祥, 汪宁卿. 黄芪保护血管内皮细胞作用机制研究进展[J]. 中国药学杂志, 2013, 48 (18): 1526–1530. |
[7] | 付双全. 人参的心血管作用药理学研究进展[J]. 长春中医药大学学报, 2012, 28 (2): 357–359. |
[8] | 魏英, 余丽梅, 王钰莹, 等. 人参总皂苷促进血管新生改善急性心肌梗死大鼠心功能[J]. 中国药理学通报, 2016, 32 (4): 559–564. |
[9] | 胡明亚. 酸枣仁的药理作用及现代临床应用研究[J]. Clinical journal of Chinese medicine, 2012, 4 (19): 20–22. |
[10] | 刘威, 张茜, 张成义. 五味子对心血管系统作用的研究[J]. 北华大学学报(自然科学版), 2011, 12 (1): 47–48. |
[11] | Kang CW, Kim JH. Anti-ischemia effect of tenuifolia in isolate rat heart[J]. Korean J Physiol Pharm, 2007, 11 (3): 89–95. |
[12] | 文雯, 王玉. Aβ25-35体外诱导海马神经元及石菖蒲、远志有效成分合用对其SOD、MDA的影响[J]. 中国中医急症, 2012, 21 (8): 1256–1258. |
[13] | 吕景娣, 缪君娴, 苗明三. 半夏酒糊外用对大鼠外伤血瘀模型的影响[J]. 中华中医药杂志, 2013, 28 (3): 616–619. |
[14] | 刘亚静, 张仲. 中药肉桂的药理作用研究进展[J]. 现代中西医结合杂志, 2011, 20 (3): 2989–2990. |
[15] | 蒋朋飞, 张德礼. BCL-G的研究进展和意义[J]. 中国免疫学杂志, 2012, 28 (4): 379–383. |
[16] | 刘蜜, 王琛, 王晓礽, 等. 西洋参茎叶总皂苷通过抑制内质网应激相关细胞凋亡减轻大鼠急性心肌梗死后心室重构[J]. 中国病理生理杂志, 2013, 29 (5): 796–803. |
[17] | 王雅君, 陈晓虎, 刘春玲. 中医治疗慢性心力衰竭研究进展[J]. 中国中医急症, 2013, 22 (1): 87–89. |