隋博文 赵法政 刘春红
黑龙江中医药大学附属第一医院(黑龙江哈尔滨150040)
心力衰竭(HF)是世界范围内严重危害公众健康的疾病之一,其发病率和死亡率呈上升趋势。近年来,中医药防治心力衰竭取得了一定成果,但对于其作用机制的研究尚不够深入。以养心活血利水法为组方的中药是课题组多年来治疗HF的方药,临床疗效确切。笔者拟通过观察阿霉素所致大鼠HF模型及中药干预过氧化物酶体增殖物激活受体α(PPARα)表达的角度来阐述养心活血利水法治疗本病的作用机制。
1.1 实验动物 清洁级wistar大鼠80只,购自哈尔滨医科大学附属第二医院实验动物中心,体质量200~250g,均为雄性。
1.2 试药及仪器 养心活血利水法组方的中药汤剂主要由葶苈子、五加皮、白参、三七粉等组成(由黑龙江中医药大学药物制剂室提供,质量浓度为0.172g/mL);盐酸阿霉素(深圳万乐药业有限公司);卡维地洛(深圳清华源兴药业有限公司)。BI-2000图像/免疫组织化学分析系统(成都泰盟科技有限公司),光学显微镜(Olympus,日本),积分光密度分析软件 Simple PCI(v5.2,Compix Inc.,美国),免疫组化染色试剂盒、DAB显色试剂盒(AR1022)(武汉博士德生物技术有限公司),山羊抗 PPARα多克隆抗体(SANTA CRUZ,美国)
1.3 分组与造模 大鼠适应性喂养1周后按随机数字表分为正常对照组、模型组、卡维地洛组、中药组。按文献[1]的方法加以改进,将盐酸阿霉素用注射用水配制成2mg/mL溶液,按4mg/kg(2mL/kg)腹腔注射造模,每周1次,共4周,累积总量16mg/kg;对照组大鼠腹腔注射等量生理盐水。
1.4 给药方法 末次注射1周后给予药物干预,对照组及模型组予生理盐水1mL/100g灌胃治疗;中药组给予中药灌胃治疗,每次2mL(给药剂量按人与动物体质量-剂量换算公式[2]);卡维地洛组给予卡维地洛2mg/(kg·d)。每日2次给药,持续4周。
1.5 免疫组化法测定PPARα的表达 用药后4周,各组随机取8只大鼠,用5%戊巴比妥钠20mg/kg腹腔注射麻醉,消毒皮肤,打开胸腔,接自制灌注装置顺血流方向灌注生理盐水,冲洗去除循环中的血细胞,取左心室。用10%甲醛固定,常规脱水,石蜡包埋,切成10μm厚的切片,脱蜡,镜下观察组织形态学。免疫组化法(按试剂盒操作进行)测定PPARα的表达。在40倍物镜下采集图像。从每张切片中选取一有代表性区域,以序列方式4×5连续取20个高倍视野(×400倍),对SAB切片免疫组化染色胞浆中的阳性表达进行定量分析,计算每视野阳性染色的积分光密度(iOD)值,并取20个视野的积分光密度之和进行统计学分析。
1.6 统计学处理 应用 SPSS 13.0统计软件。 数据以(x±s)表示,组间比较用t检验。P<0.05为差异有统计学意义。
2.1 养心活血利水法对HF大鼠心肌组病理学影响 光镜下模型组可见心肌有不同程度的颗粒变性和空泡变性、坏死,心肌组织结构明显松弛,间质纤维化与心肌相连,可见明显间质面积增大。而中药组可见心肌细胞结构较清晰,肌纤维连接较完整,少量坏死,心肌纤维化少见。卡维地洛组可见心肌细胞结构较清晰,间质纤维组织增生不明显,心肌组织结构稍松弛;细胞核肥大,异性不明显,间质内增生的胶原纤维较模型组明显减少。
2.2 养心活血利水法对心肌组织PPARα表达的影响 模型组心肌组织PPARα 表达明显均低于正常对照组 (P<0.05),染色颗粒位于细胞核,有的细胞核呈双重染色。中药组和卡维地洛组心肌组织PPARα 表达高于模型组 (P<0.05),中药组和卡维地洛组比较差异无统计学意义(P>0.05)。
PPARα属于核受体转录因子家族,与配体结合后同维甲酸受体(RXR)形成异源二聚体,在共激活因子的参与下作用于靶基因上特异的PPAR应答元件,启动一系列调控糖脂代谢的基因转录和蛋白表达。PPARα参与了心肌游离脂肪酸利用的每一个步骤来调节游离脂肪酸转运、酯化和氧化。从胎儿到成年的发育过程中,心脏PPARα表达逐渐增加;与之相应,受PPARα调控的参与脂肪酸氧化的目的基因,如中链脂酰辅酶A脱氢酶(MCAD)和肌型肉碱棕榈酰转移酶1(M-CPT-1)等表达也增多,能量利用也从胚胎期以葡萄糖及丙酮酸为主,成年后以游离脂肪酸为主。当心肌肥厚和心功能不全时PPARα及其调节的目的基因表达和活性下降,游离脂肪酸的氧化利用障碍,心肌产生能量代谢障碍,进而导致和促进心力衰竭的发生和进一步发展[3]。 Morgan 等[4]认为进展性HF患者心肌组织脂肪酸氧化基因下调与PPARα和RXRα表达减少有关,上述通路与基因水平改变了HF代谢重构。
表1 各组心肌组织PPARα 表达比较 (iOD,±s)
表1 各组心肌组织PPARα 表达比较 (iOD,±s)
与模型组比较,△P<0.05。
组 别 n PPARα正常对照组 8 89.347±2.548△模型组 8 39.876±3.421中药组 8 68.587±2.364△卡维地洛组 8 63.842±2.421△
本实验从中医脏腑理论出发,结合现代医学研究进展,认为心力衰竭的病机根本在于“气虚血瘀水滞”所致。创立了以“养心活血利水”为法的方药。方中白参,甘平补益心气为君,三七活血散瘀,葶苈子利水消肿为臣药,佐以五加皮补肝肾利水消肿。诸药合用共奏养心活血利水之功,标本兼治,诸证自解。
本实验研究结果表明以养心活血利水法组方的中药汤剂可能通过提高PPARα表达来改善能量代谢的途径,从而达到治疗和改善心力衰竭临床症状的作用。
[1] 李玉玲,杨建业,唐俊明,等.阿霉素诱导大鼠心衰模型不同方案的比较[J].中国比较医学杂志,2006,16(2):95-96.
[2] 李仪奎.中药药理实验方法学[M].上海:上海科学技术出版社,2006:38.
[3] 隋博文,李竹英,敖杰男.心力衰竭与代谢重构[J].中国心血管病研究,2007,11(5):852.
[4] Morgan E E, Chandler M P,Young M E,etal.Dissociation between gene and proteinexpression ofmetabolic enzymes in a rodentmodel of heart failure[J].Eur JHeart Fail,2006,8(7):687-693.