文章信息
- 刘茜, 周华, 瞿惠燕, 戎靖枫, 封舟, 王咏
- LIU Qian, ZHOU Hua, QU Huiyan, RONG Jingfeng, FENG Zhou, WANG Yong
- 鹿芪方对高血压合并心力衰竭大鼠血压、血管紧张素-醛固酮和心肌胶原纤维的影响
- Effect of Luqi formula on blood pressure, angiotensin-aldosterone and myocardial collagen fibers in rats with hypertension complicated with heart failure
- 天津中医药, 2018, 35(1): 36-40
- Tianjin Journal of Traditional Chinese Medicine, 2018, 35(1): 36-40
- http://dx.doi.org/10.11656/j.issn.1672-1519.2018.01.11
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文章历史
- 收稿日期: 2017-09-26
心力衰竭(CHF)是由于各种原因的初始心肌损伤引起心脏结构和功能的改变,是心脏疾病的终末阶段。近年来,其发病率和病死率逐步上升。中国对35~74岁城乡居民共15 518人随机抽样调查的结果:CHF患病率为0.9%,按计算约有400万CHF患者,其中男性为0.7%,女性为1.0%[1]。2011年澳大利亚及新西兰心脏病学会制定的指南中通过循证医学证据显示,高血压是导致CHF最主要的病因之一[2]。
CHF伴随的神经内分泌的激活导致血管紧张素Ⅰ(AngⅠ)、血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)、醛固酮(ALD)含量增多,心肌纤维化则加重心肌重构。根据临床经验显示,鹿芪方可明显改善CHF患者的心脏功能。本实验中,笔者通过观察鹿芪方高、中、低剂量组对腹主动脉缩窄后CHF大鼠血压、AngⅠ、AngⅡ、ALD、心肌胶原纤维的影响,研究其对CHF大鼠的作用机制,为中医药防治心力衰竭提供可靠的实验依据。
1 材料与方法 1.1 材料 1.1.1 实验动物清洁级雄性SD大鼠54只,购自上海中医药大学实验动物中心。
1.1.2 药品和仪器药品:黄芪、党参、红花、葶苈子、桂枝、鹿角粉,按30:15:9:15:9:2组方,将除鹿角粉以外所有的生药共5.59 kg加10倍量水,浸泡30 min,煎煮45 min,过滤,收集滤液。药渣继续加8倍量水,煎煮30 min,过滤,收集滤液。滤液合并,浓缩至1:1,作为常规水提药液,加入鹿角粉,0.14 kg。以上中药浸膏均由上海中医药大学原创科技提供。培哚普利(片剂),过100目筛后置于双蒸水,制成37 mg/mL浓度的培哚普利混悬液,由施维雅制药有限公司提供,批准文号:国药准字H20034053。大鼠AngⅠ检测试剂盒(南京建成科技有限公司),产品批号:H185。大鼠AngⅡ检测试剂盒(南京建成科技有限公司),产品批号:H185。大鼠ALD检测试剂盒(南京建成科技有限公司),产品批号:H188。电子天平(Sartorius公司);PowerLab 8/30生物信号处理和分析系统(Adinstruments公司);IKA-werkeTyp VX2E震荡器(IKA公司);Direct-Q3纯水系统(Millipore公司);Hettich D-78532型高速离心机(德国Hettich公司);大鼠尾动脉血压仪BP-3006A型(上海软隆公司);光学显微镜(日本Olympus公司);苦味酸天狼猩红染液(曙光医院肝病研究所)。
1.2 方法 1.2.1 高血压CHF模型的建立根据Doering等[3]报道的方法行腹主动脉缩窄术:平均体质量为220 g(200~230 g)的SD大鼠,腹腔注射3%戊巴比妥钠(1.5 mL/kg体质量)麻醉,仰卧固定后,腹部常规处理, 沿膈以下2 cm处切开皮肤和肌肉,打开腹腔找到腹主动脉并分离,将外径为0.7 mm的穿刺针放于腹主动脉旁,用4号丝线在左肾动脉开口上方约5 mm处将腹主动脉和穿刺针一起结扎,然后将穿刺针抽出,使结扎处动脉处于部分结扎状态,缩窄程度60%~70%。此种高血压模型4周后收缩压>140 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa,下同)为造模成功[4-5]。假手术组不缩窄腹主动脉,余操作同前。各组大鼠于造模成功后灌胃,10周后测量血压并留取静脉血,同时开胸留取心肌组织于-80 ℃冰箱储存备用。
1.2.2 高血压合并CHF大鼠分组及给药方法动物喂养标准合成饲料,实验前适应性饲养7 d。造模成功后随机分组如下:1)模型组。2)假手术组。3)雅施达组。4)鹿芪方高剂量组。5)鹿芪方中剂量组。6)鹿芪方低剂量组。每组大鼠各8只,体质量340~390 g。1)模型组、假手术组:蒸馏水1.0 mL/(kg·d)灌胃;2)雅施达组:雅施达混悬液0.37 mg/(kg·d)灌胃;3)鹿芪方高剂量组:14.56 g/(kg·d)灌胃;4)鹿芪方中剂量组:7.28 g/(kg·d)灌胃;5)鹿芪方低剂量组:3.64 g/(kg·d)灌胃。
1.2.3 血压测定参考文献[6-7],予3%戊巴比妥钠1.17 mL/kg腹腔麻醉大鼠,用大鼠尾巴固定装置固定大鼠左前肢,通过应用尾动脉血压仪(BP-2006A型)测定血压和心率。每个动物测5~7次,取其中3个较接近的血压值平均后作为最终的测量数据。测压时间固定为上午9:00-11:00。分别于造模前、造模4周后、10周后各测定1次。
1.2.4 血清AngⅠ、AngⅡ、ALD指标测定从颈总动脉插管处留取血样本,静置2 h后以2 500 r/min离心20 min,收集血清。采用生物素双抗体夹心酶联免疫吸附法(ELISA)检测血清AngⅠ、AngⅡ、ALD浓度,操作步骤参照试剂盒说明进行。在波长450 nm的酶标仪上读取各孔吸光度(OD值),通过标准曲线计算样品中大鼠AngⅠ、AngⅡ、ALD浓度。
1.2.5 组织形态学观察将所取心脏组织置于10%甲醛溶液中固定,行石蜡包埋,切片、苦味酸天狼星红染色,光镜下观察心脏组织胶原纤维。
1.2.6 统计学处理用SPSS 21.0统计软件进行数据分析处理,计量资料满足正态性以均数±标准差(x± s)表示,组间比较采用单因素方差分析,计量资料呈偏态分布则以M(P25,P75)表示。组间比较采用秩和检验。P < 0.05为差异有统计学意义。
2 结果腹主动脉缩窄造模术中共死亡6只大鼠,治疗前模型组、假手术组、雅施达组、鹿芪方低剂量组、中剂量组、高剂量组各8只。模型组于造模后CHF死亡1只;雅施达组、鹿芪方中剂量组于治疗中各死亡1只,鹿芪方低剂量组于治疗中死亡2只。
2.1 鹿芪方对高血压合并CHF大鼠血压的影响造模前,各组在收缩压和舒张压方面无统计学差异(P>0.05)。说明造模前各组基线一致。4周后,假手术组大鼠收缩压和舒张压与造模前相比无统计学差异(P>0.05)。模型组、雅施达组和鹿芪方高、中、低剂量组大鼠收缩压和舒张压与造模前相比均有统计学差异(P < 0.01)。其中,假手术组大鼠在收缩压和舒张压方面与模型组、雅施达组和鹿芪方高、中、低剂量组相比均有统计学差异(P < 0.01),说明造模成功。见表 1。
组别 | 动物数 | 造模前收缩压(mmHg) | 造模后收缩压(mmHg) | 造模前舒张压(mmHg) | 造模后舒张压(mmHg) |
假手术组 | 8 | 101.63±1.67 | 105.00±2.73 | 64.25±1.49 | 71.25±2.05 |
模型组 | 7 | 102.86±3.76 | 150.00±1.63*△ | 66.00±2.65 | 84.00±4.47#▲ |
雅施达组 | 7 | 103.00±3.51 | 149.43±2.57*△ | 65.57±2.44 | 85.86±2.12#▲ |
鹿芪方高剂量组 | 8 | 102.52±2.56 | 151.00±1.60*△ | 65.13±1.55 | 84.13±2.42#▲ |
鹿芪方中剂量组 | 7 | 103.43±4.43 | 149.14±2.41*△ | 64.86±3.08 | 82.57±2.64#▲ |
鹿芪方低剂量组 | 6 | 104.67±4.37 | 151.17±2.99*△ | 64.67±3.01 | 83.17±3.07#▲ |
注:与造模前收缩压比较,*P < 0.01;与造模前舒张压比较,#P < 0.01;与假手术组造模后收缩压比较,△P < 0.01;与假手术组造模后舒张压比较,▲P < 0.01。 |
高血压后CHF组大鼠予鹿芪方高、中、低剂量干预8周,与模型组相比,鹿芪方各组及雅施达组均能有效降低CHF大鼠的收缩压(P < 0.05)。在降低收缩压方面,鹿芪方高剂量与中剂量差异无统计学意义(P>0.05),但优于低剂量(P < 0.05),提示随剂量增加,鹿芪方降低收缩压的效能有所增强。在舒张压方面,雅施达组与模型组相比能降低舒张压(P < 0.05),鹿芪方各剂量组与模型组相比虽无统计学意义(P>0.05),但鹿芪方各剂量组优于模型组。鹿芪方各剂量组与雅施达组相比无统计学意义(P>0.05)。见表 2。
组别 | 动物数 | 收缩压(mmHg) | 舒张压(mmHg) |
假手术组 | 8 | 110.38±2.67 | 71.63±1.41 |
模型组 | 7 | 148.29±2.21* | 80.71±2.75* |
雅施达组 | 7 | 123.00±2.83# | 73.29±1.80# |
鹿芪方高剂量组 | 8 | 141.63±2.00#△ | 79.00±1.51 |
鹿芪方中剂量组 | 7 | 143.29±2.29#△ | 80.14±2.11 |
鹿芪方低剂量组 | 6 | 144.83±2.31# | 79.17±4.02 |
注:与假手术组相比,*P < 0.05;与模型组相比,#P < 0.05;与低剂量组相比,△P < 0.01。 |
与模型组相比,鹿芪方高、中、低剂量组及雅施达组均能有效降低AngⅠ、AngⅡ及ALD(P<0.05)。其中,在改善AngⅠ方面,鹿芪方各组之间、鹿芪方与雅施达组之间未显示出差异(P>0.05)。在改善AngⅡ方面,鹿芪方各组之间未显示出差异(P>0.05),各组疗效均不及雅施达组(P < 0.05)。在改善ALD方面,鹿芪方高剂量组明显优于低剂量组(P < 0.01),与鹿芪方中剂量组无差异(P>0.05),与雅施达组相比无统计学意义(P>0.05)。见表 3。
组别 | 动物数 | Ang Ⅰ | Ang Ⅱ | ALD |
假手术组 | 8 | 1 235.25(1 104.16,1 429.39) | 204.14(196.46,209.02) | 289.70(285.47,295.32) |
模型组 | 7 | 1 956.55(1 735.48,2 024.57)* | 251.01(249.34,252.69)* | 595.56(583.33,604.40)* |
雅施达组 | 7 | 1 522.92(1 437.89,1 590.94)# | 217.03(214.16,220.26)#△▲● | 358.43(356.82,360.44)# |
鹿芪方高剂量组 | 8 | 1 565.44(1 488.20,1 624.95)# | 237.90(232.04,240.41)# | 395.40(387.57,404.55)#●● |
鹿芪方中剂量组 | 7 | 1 607.94(1 565.43,1 721.31)# | 239.29(236.50,242.09)# | 403.44(399.02,408.26)# |
鹿芪方低剂量组 | 6 | 1 619.28(1 537.09,1 671.72)# | 239.86(233.71,242.37)# | 408.47(404.85,415.90)# |
注:与假手术组相比,*P < 0.05;与模型组相比,#P < 0.05;与鹿芪方高剂量组相比,△P < 0.05;与鹿芪方中剂量组相比,▲P < 0.05;与鹿芪方低剂量组相比,●P < 0.05,●●P < 0.01。 |
苦味酸-天狼星红染色:镜下观察,胶原纤维呈红色,其他部分呈淡黄色,假手术组大鼠心肌胶原纤维分布均匀、排列整齐、集合成束。模型组心肌胶原纤维明显增多,分布不均,排列紊乱,粗大的胶原纤维互相交错成网状。与假手术相比,鹿芪方高、中、低剂量、雅施达组均可见心肌胶原纤维数量增多,排列紊乱,但程度均较模型组减轻,其中鹿芪方高剂量组、雅施达组程度最轻。见图 1。
模型组:心肌胶原纤维明显增多,分布不均,排列紊乱,粗大的胶原纤维互相交错成网状。假手术组:心肌胶原纤维分布均匀、排列整齐、集合成束。雅施达组:心肌胶原纤维稍增多,排列略紊乱,胶原纤维集合成束。鹿芪方高剂量组:心肌胶原纤维稍增多,排列略紊乱,胶原纤维集合成束。鹿芪方中剂量组:心肌胶原纤维增多,排列较紊乱,胶原纤维少量互相交错成网状。鹿芪方低剂量组:心肌胶原纤维增多,排列紊乱,部分胶原纤维互相交错成网状。
3 讨论CHF涉及到中医的心痹、心悸、饮证、喘证、水肿等病证范畴。在CHF晚期,主要表现为心肾阳虚。有临床及实验研究已证实[8-9]在治疗CHF上应强调心肾相交,心本乎肾,以温肾求强心。所谓“治心之所以治肾,而治肾之所以治心”。心之阳气全赖肾阳的资助。肾阳虚可波及于心,引起心阳虚。本病为本虚标实,而本虚以气虚、阳虚为主。病位虽主要在心,但与肾的关系尤为密切[10]。本方来源于周华教授临床治疗慢性CHF经验方鹿芪方,通过温补肾阳,温肾益气使心阳得到温煦;通过活血利水,使心血瘀阻得通,水液潴留得利。在鹿芪方中,鹿角味咸,性温,乃血肉有情之品。《要药分剂》曰:“入肾经,兼入心、肝二经。”具有补肾壮阳、补益精血,使肾气有根,上通于心,心气亦足。上海曙光医院长久以来通过研究鹿角系列制剂的临床及科研作用机制发现,以鹿角为君药的制剂能显著改善患者及大鼠的心功能,增强心肌收缩力,使冠状动脉的血流得以改善;还能改善心肌重构,调节心肌能量代谢,延缓CHF的进程[11-12]。红花与鹿角共奏温通心脉,温阳活血之功。桂枝与黄芪、党参合用,既助君药温阳通脉,又具有强大的益气功效。葶苈子能泻肺降气,祛痰平喘,利水消肿。
高血压以体循环动脉压升高为主,长期高血压会导致左室压力负荷增加,心肌肥厚和重塑,进而出现CHF。本实验发现,鹿芪方各组及雅施达组均能有效降低CHF大鼠的收缩压,鹿芪方高剂量组与中剂量组均优于低剂量组,提示随剂量增加,鹿芪方降低收缩压的疗效有所提高。在降低舒张压方面,鹿芪方各剂量组与模型组相比虽无统计学意义,但鹿芪方各剂量组均优于模型组。
CHF是一个渐进性疾病,其严重之处在于病理过程的不可逆性,而心室重构是其重要机制。肾素-血管紧张素-醛固酮系统(RAAS)激活被认为是CHF发生发展最核心的机制。血管紧张素包括AngⅠ和AngⅡ,AngⅡ分泌增加可促进心肌纤维化,与心室重构和心功能损伤密切相关[13]。王振涛等[14]对CHF模型大鼠的研究发现,降低AngⅡ活性可抑制其内分泌和旁分泌,从而改善心功能。醛固酮(ALD)可引起水钠潴留,促进成纤维细胞合成胶原纤维,最终导致心室重构[15]。因此,通过调控RAAS相关因子可有效干预心室重构。本实验中,鹿芪方各剂量组和雅施达组大鼠AngⅠ、AngⅡ、ALD含量明显低于模型组,可见鹿芪方在一定程度上能抑制RAAS系统,改善心室重构,总体而言鹿芪方高剂量组疗效较中、低剂量组显著。
心肌纤维化在CHF后期的发生发展中起着重要的作用,包括成纤维细胞的增多和细胞外基质的增加。心脏胶原纤维是典型的心肌纤维化标志物[16]。通过对大鼠心肌苦味酸-天狼星红染色的观察发现,鹿芪方各剂量组和雅施达组的胶原含量明显低于模型组。鹿芪方高剂量组要优于中、低剂量组。由此可见,鹿芪方能抑制胶原的增生,改善心肌纤维化,抑制心室重构,从而延缓CHF的进程。此疗效呈剂量依赖性。
综上所述,鹿芪方在降低血压、改善CHF心肌受损方面有一定的疗效,能抑制RAAS系统活性,延缓高血压合并CHF大鼠的心肌重构从而延缓CHF的进程。因此,鹿芪方在CHF的进展过程中能起到一定的防治作用,其前景广阔。
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