心复康口服液对心衰大鼠心肌乳酸的影响＊

徐淑乐，曹雪滨△，张 刚，王艳飞，王洪良，何建成，胡元会，刘 伟，杨麦广

（1.解放军第252医院 心内科，河北 保定 071000；2.上海中医药大学 基础医学院，上海 201203；3.中国中医科学院广安门医院，北京 100053）

正常心脏能量代谢主要为心肌细胞摄取脂肪酸及葡萄糖，并在线粒体氧化磷酸化产生大量的三磷酸腺苷（ATP）供能。当心肌能量代谢出现障碍时，心肌细胞对脂肪酸的氧化利用减少，对葡萄糖的氧化利用则增加。而心肌能量代谢障碍是心肌细胞损伤的始动环节，是引起和促进心力衰竭发生、发展的重要因素。目前在心肌能量代谢研究的MRS包括磁共振氢谱（1H magnetic resonance spectroscopy，1HMRS）、磁共振磷谱（phosphours31magnetic resonance spectroscopy，31P-MRS）应用较为广泛。由于氢质子较其他原子核在有机物结构中具有高自然丰度和核磁感性，故氢质子在磁共振波谱研究中应用最多，1H-MRS可观察到其他几种MRS检测不到的代谢物，且活体组织中的每种化合物几乎都含有氢原子，因而1H-MRS含有大量信息。

本实验通过建立慢性压力负荷心衰大鼠模型，经心复康口服液治疗6、12周后，观察心衰大鼠心功能变化，并运用磁共振氢谱研究心复康口服液对慢性压力超负荷大鼠心肌能量代谢物质乳酸的影响，明确心复康口服液对心衰大鼠心肌能量代谢的影响，进一步探讨其治疗CHF的可能机制。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

BL-420E+生物信号采集系统（成都泰盟），LDR4-84C低温离心机（北京医用离心机厂），YQ-3电动匀浆器（江苏金坛市仪表仪器厂），恒温培养振荡器：ZHWY-100B（上海智诚分析仪器有限公司），超导核磁共振谱仪：Varian 600MHz（美国瓦里安公司，配备脉冲场梯度，带梯度场的HFX探头）。心复康口服液（中国人民解放军第252医院制剂中心，批准文号北制字（2006）F17003，由人参、黄芪、丹参、附子、淫羊藿、灵芝等药物组成，10ml/支，每毫升含生药1.5g）。

1.2 模型制备、分组及给药方法

雄性Wistar清洁级Ⅱ大鼠75只，体质量200g±20g，由军事医学科学院实验动物中心提供，许可证号SCXK（军）2007-004。本实验采用随机数字表法［1］，将90只雄性Wistar大鼠大鼠随机分为3组，分别为假手术组、腹主动脉缩窄模型组、心复康口服液治疗组，每组25只。参考Anversa、Anderson等方法制作腹主动脉部分缩窄致压力超负荷性心肌肥厚导致充血性心力衰竭大鼠模型［2、4］。模型组和治疗组：戊巴比妥钠腹腔内注射（50mg/kg）麻醉，经左脊肋角区入路，暴露左肾动脉起始部上端腹主动脉1cm，以直径为0.7mm～0.8mm的不锈钢探针与腹主动脉一起结扎，抽出探针形成腹主动脉狭窄50％～60％，缝合切口。同时腹腔内注射青霉素10万U预防感染；模型组用生理盐水（1ml·100g－1·d－1）灌胃，治疗组手术方法同模型组，用心复康口服液1ml·100g－1·d－1灌胃。假手术组：腹主动脉下穿线后打一松结，生理盐水 1ml·100g－1·d－1灌胃。喂养6周后，各组取10只大鼠作为第6周研究组。喂养12周后，假手术组、模型组、治疗组各死亡3、5、4只，均以剩余大鼠作为各组第12周研究对象。

1.3 心功能各项指标的测定

戊巴比妥钠腹腔内注射（50mg/kg）麻醉，通过BL-420E+生物机能实验系统，进入血流动力学模块。经右侧颈总动脉插管，描记动脉收缩压（SAP）、动脉舒张压（DAP）等。记录完毕后继续推入导管4.5cm～5.0cm至左心室，测定左心室舒张末压（LVEDP）、收缩期左心室内压上升的最大变化速率（+dp/dtmax）和舒张期左心室内压下降的最大变化速率（－dp/dtmax）。立即剖胸取出心脏，部分左心室心尖组织（假手术组取相应部分）行磁共振氢谱检测，将左、右心房及右心室剪掉，预冷的PBS液冲洗，滤纸拭干后称取左心室湿质量。取心肌组织于液氮中保存备用，计算左室质量指数（LVMI）。

1.4 核磁共振波谱检测1H

取液氮中已注明编号精确称量的200mg左心室心尖组织大鼠心肌组织，用1∶1的 CH3CN：D2O混合溶剂匀浆，离心取上清液进行水溶性物质的提取，于40℃氮气下吹干，取出干燥后的水提样品，加入600μl D2O和60μl 0.1％的 TSP混匀，将配制好的溶液在 14000r/min离心 8min，取上清液移入5mm的核磁管中。对心组织水提物，采用有预饱和的1D presat脉冲序列，经傅立叶变换转换为NMR图谱。对所得NMR数据经傅立叶变换得到谱图，然后调整相位并进行基线校正。对组织水提物的数据0.405～9.405范围内的谱按照每段0.01ppm进行分段积分。将积分按每张谱的总积分强度归一化，所得数据输出并转换到Excel文件保存。

1.5 统计学处理

2 结果

2.1 心功能参数结果

2.1.1 6周时各组大鼠心功能结果 表1显示，6 周时 CAA 组较 SH 组 HR、SAP、DAP、LVEDP、LVMI显著升高（P＜0.01），+dp/dtmax、－dp/dtmax显著降低（P＜0.01），提示6周时 CAA组大鼠已出现明确心功能障碍。XFK组较CAA组HR、LVMI、DAP、LVEDP 显 著 降 低（P＜0.01），+dp/dtmax、－dp/dtmax显著升高（P＜0.01），较 SH 组HR、DAP、LVEDP 显 著 升 高（P＜0.01），+dp/dtmax、－dp/dtmax显著降低（P＜0.01），说明经心复康口服液治疗后CHF大鼠心功能得到改善。

表1 各组大鼠6、8周心功能指标及心肌组织乳酸含量测定结果±s）

表1 各组大鼠6、8周心功能指标及心肌组织乳酸含量测定结果±s）

注：与假手术组比较：aP＜0.05，bP＜0.01；与模型组比较：cP＜0.05，dP＜0.01；与同组6周时比较：eP＜0.05，fP＜0.01

组 别n SAP（mmHg）DAP（mmHg）LVEDP（mmHg）+dp/dtmax（mmHg/s）－dp/dtmax（mmHg/s） LVMI 乳酸假手术组6周 10 102.33±8.27 72.56±5.26 －10.56±2.77 3562.77±226.76 －3011.72±286.43 1.68±0.26 201.11±34.59 12周 12 110.43±9.57 70.78±6.44 －11.07±3.13 3598.29±168.33 －3152.67±307.65 1.69±0.18 192.62±29.10模型组6周 10 132.49±4.77b 98.56±5.87b 7.99±1.78b 1122.44±113.43b －889.65± 66.92b 2.88±0.28b 390.21±39.94b 12周 10 161.04±7.88be 116.71±6.77b 12.67±2.26be 792.55±155.66be －606.98±102.56be 3.82±0.18be 468.04±20.66bf治疗组6周 10 129.07±8.47b 86.34±5.76bc 3.02±0.76bd 2139.77±235.10bd －2066.68±182.58bd 2.02±0.23d 277.70±27.54bd 12周 11 113.07±9.88de 79.66±7.76d －3.22±2.85bde 3021.27±288.29bdf－2585.79±309.02bde 1.72±0.16bde 180.08±37.39df

2.1.2 12周时各组大鼠心功能结果 表1显示，12 周时 CAA 组较 SH 组 SAP、DAP、HR、LVEDP、LVMI显著升高，+dp/dtmax、－dp/dtmax显著降低（P＜0.01），而其中 LVMI、SAP、LVEDP 较 6 周时升高（P＜0.05），+dp/dtmax，－dp/dtmax较 6周时下降（P＜0.05），说明CAA组心衰大鼠随时间的延长心功能障碍持续存在并呈恶化趋势。XFK组SAP、LVMI、HR、DAP、LVEDP 较 CAA 组显著降低（P＜0.01），+dp/dtmax、－dp/dtmax较CAA组显著增高（P＜0.01）。XFK组较SH组LVEDP显著升高（P＜0.01），+dp/dtmax、－dp/dtmax较 SH组显著降低（P＜0.01）。XFK组大鼠 12周与 6周比较，LVMI、SAP、LVEDP 下降（P＜0.05），+dp/dtmax 显著升高（P＜0.01），－dp/dtmax无明显变化。证实随着治疗时间的延长，XFK组心衰大鼠心功能障碍得到进一步改善。

2.2 磁共振氢谱检测结果

2.2.1 6周时各组大鼠心肌组织乳酸水平变化 表1显示，6周时模型组大鼠心肌乳酸水平较同期假手术组、心复康组显著升高（P＜0.01），假手术组大鼠心肌乳酸水平较同期心复康组显著降低（P＜0.01）。

2.2.2 12周各组大鼠心肌组织乳酸水平变化表1显示，12周时，模型组大鼠乳酸水平较同期假手术组、心复康组均显著升高（P＜0.01），其余各组间两两比较未见统计学差异。同组间比较，模型组大鼠心肌乳酸水平较6周时升高显著（P＜0.01）。假手术组大鼠心肌乳酸水平较6周时无统计学差异，心复康组大鼠心肌乳酸水平较6周时显著降低（P＜0.01）。

3 讨论

缩窄腹主动脉法可通过以下因素造成明确的心功能衰竭：狭窄大鼠腹主动脉造成大鼠肾脏缺血，导致肾素生成增加。肾素作用于血管紧张素原，引起血管紧张素Ⅰ、Ⅱ的含量增加。血管紧张素Ⅱ是体内最强的缩血管物质，并且激活肾上腺皮质分泌醛固酮，引起水纳代谢障碍，并通过对交感神经的作用而使儿茶酚胺增加，使血压升高，狭窄腹主动脉可直接使血压升高，心脏后负荷加重，持续的心脏高负荷状态，造成左室肥厚导致左心衰竭［5］。

造模后6周时CAA组较同期SH组大鼠HR、SAP、DAP、LVEDP、LVMI明显升高，± dp/dtmax（P＜0.01），心功能指标提示大鼠出现明确心力衰竭，证实模型复制成功（表1）。

心复康口服液是临床治疗充血性心力衰竭的经验方，该方由黄芪、人参、当归、丹参、淫羊藿、灵芝、川芎等组成，其中黄芪、人参具有健脾益气之功效。经药理研究证实，黄芪具有强心作用，可使心脏收缩振幅增大，排血量增加，在心衰时黄芪强心作用更加明显［6］。中医理论认为，“欲温心阳，必助肾阳”，故用淫羊霍温肾助阳，灵芝养神滋阴，以达补肾益心之目的。气虚则血瘀，瘀血又可阻碍气血的运行，故加用丹参、当归、川芎理气活血化瘀，以助气血运行。诸药合用，共奏益气温阳，活血化瘀之功［7］。曹雪滨等研究了心复康口服液对大鼠缺血性心肌的影响［8］，实验证实，心复康口服液对大鼠心肌能量代谢具有明确显著的改善作用，有效的保护心肌缺血性损害，改善心功能。

乳酸（lactate，LAC）是能量代谢的低能通路，是细胞能量代谢缺乏的指标。心肌能量代谢发生障碍时，脂肪酸氧化利用减少，葡萄糖氧化利用增加。由于糖酵解作为乳酸产生的主要途径，葡萄糖氧化利用增加势必会引起机体乳酸的增加。而乳酸的增加则会使肌肉中氢离子浓度上升，PH值下降，进而引起一系列生化反应［9］，可见乳酸的整个代谢过程维系着机体能量内稳态和氧化-还原内稳态［10］。早在1988年Keller等就应用1H-MRS对机体乳酸进行过检测研究，观察到随着1H-MRS检测乳酸峰的出现，正常心肌的有氧代谢不能正常维持，心肌能量代谢便会出现障碍。我们运用1H-MRS对大鼠心肌组织乳酸进行检测，结果显示6周时模型组大鼠心肌乳酸水平较同期假手术组、心复康组显著升高（P＜0.01），假手术组大鼠心肌乳酸水平较同期心复康组显著降低（P＜0.01）。12周时，模型组大鼠乳酸水平较同期假手术组、心复康组均显著升高（P＜0.01）。同组间比较，模型组大鼠心肌乳酸水平6周时均呈明显升高趋势（P＜0.01）。可见，模型组大鼠心肌能量代谢障碍持续存在，并随着时间的延长呈进一步加重趋势。假手术组大鼠心肌乳酸较6周时无统计学差异。心复康组大鼠心肌乳酸水平较6周时显著降低（P＜0.01），进而说明药物对于大鼠心肌能量代谢障碍具有非常明显的改善作用。

本研究结果进一步证实，经心复康口服液治疗6、8周后的大鼠心功能明显改善，同时显著改善心衰大鼠心肌能量代谢，从而证实心复康口服液改善心衰大鼠心脏功能与其改善心肌能量代谢密切相关，对心肌能量代谢的改善作用可能是其治疗充血性心力衰竭的重要机制之一，对其机理的深入研究有助于探讨中医药治疗心力衰竭多作用、多靶点机制，进而为其在临床应用提供依据。

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