柯 峰左可可顾 宁
(1.南京中医药大学,江苏 南京 210029;2.南京中医药大学第三附属医院,江苏 南京 210001)
·研究报告·
冠心Ⅴ号合剂对急性心肌梗死模型大鼠心室重构及炎症因子的影响*
柯 峰1左可可1顾 宁2△
(1.南京中医药大学,江苏 南京 210029;2.南京中医药大学第三附属医院,江苏 南京 210001)
目的 探讨冠心Ⅴ号合剂干预急性心肌梗死后心室重构的机制。方法 SD大鼠60只,选取7只作为空白对照组,其余均采用结扎左冠状动脉前降支的方法,制成急性心肌梗死模型。造模成功后,随机分为模型组、假手术组、血脂康胶囊组(10 mg/kg)和冠心Ⅴ号合剂大(20 mg/kg)、中(10 mg/kg)、小(5 mg/kg)剂量组,另设空白组,大鼠7只。各组大鼠于术后第3日开始灌胃,每日1次,连续28 d,其中模型组、假手术组、空白对照组均给予生理盐水。28 d后,检测各组大鼠超声心动图指标,并测定血清白细胞介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的含量。结果 与空白组相比,模型组大鼠左心室射血分数(EF)、左室短轴缩短率(FS)明显下降(P<0.05),左室质量指数(LVMI)明显增大(P<0.05),血清白细胞介素(IL)-6、肿瘤坏死因子(TNF)-α含量显著升高(P<0.05);与模型组比较,各药物干预组大鼠EF、FS显著增加,LVMI显著减小,血清IL-6、TNF-α含量显著下降,差异均有统计学意义(P<0.05);与血脂康组比较,冠心Ⅴ号合剂大剂量组大鼠EF、FS明显升高,LVMI明显下降,差异有统计学意义﹙P<0.05﹚,冠心Ⅴ号合剂大、中剂量组大鼠血清IL-6、TNF-α含量明显下降(P<0.05)。结论 冠心Ⅴ号合剂能改善急性心肌梗死模型大鼠心脏结构及心功能,并减少血清炎症因子的释放,这可能是其干预急性心肌梗死后心室重构的机制之一。
冠心Ⅴ号合剂 急性心肌梗死 心室重构 白介素细胞-6 肿瘤坏死因子-α
急性心肌梗死(AMI)后心室重构(VR)是心肌梗死后心肌组织结构、心室大小、形态、功能发生变化的病理生理过程,是心肌梗死后心功能进行性恶化的主要病理生理机制[1]。其主要涉及炎症细胞因子过度表达、神经内分泌调节及氧化应激的过度激活等。冠心Ⅴ号合剂是在临床应用多年,其能够明显改善心肌梗死后心室重构,其作用可能是通过改善血流动力学、影响RASS系统及AT1/AT2的调节等方面实现的[2-6],但其多途径的作用机制尚有待进一步阐明。因此,本研究基于AMI模型大鼠炎症因子的表达,进一步探讨冠心V号合剂干预AMI后VR的机制。
1.1 动物 健康雄性SD大鼠60只,体质量180~200 g,购自南京中医药大学实验动物中心,许可证号SUXK(浙)20080033。
1.2 药物 冠心Ⅴ号合剂,南京中医药大学第三附属医院药剂科,批号:苏药制字Z04000781;血脂康胶囊,北京北大维信生物科技有限公司,批号:Z10950029。
1.3 仪器与试剂 ECG-6511型动物心电图机 (上海光电医用电子仪器有限公司),ALC-V8型小动物呼吸机(上海奥尔科特生物科技有限公司),KUBOTA-5420型离心机(KUBOTA Corporation),Vevo 2100型彩超仪(VisualSonics Inc),680型酶标仪 (BIORAD Corporation),BD-166型海尔雪王子电冰箱(青岛海尔股份有限公司),Kit 96T ELISA试剂盒(北京四正柏生物科技有限公司)。
1.4 模型制备 随机选取7只大鼠作为空白组,其余大鼠依据文献方法[7]改良后制作AMI大鼠模型:用10%水合氯醛溶液(4 mL/kg)将大鼠腹腔注射麻醉,气管插管,接呼吸机及心电图机,手术部位备皮、消毒,经左侧第4肋间剪开皮肤,于3~4肋间钝性分离肌肉组织,开胸快速挤出心脏,于前降支下约2~3 mm处结扎左冠状动脉前降支,观察左室前壁部分心肌变白,局部收缩减弱,心电图描记见Ⅱ导联ST段较术前抬高0.2 mV以上为造模成功。假手术组除不接扎外,其余操作同上。术后每日肌肉注射青霉素40000 U,连用3 d预防感染。
1.5 分组与给药 将造模成功的42只SD大鼠随机分为模型组、假手术组、血脂康胶囊组(10 mg/kg)和冠心V号合剂大(20 mg/kg)、中(10 mg/kg)、小(5 mg/kg)剂量组,另设空白组,大鼠7只。各组大鼠于术后第3日开始灌胃,每日1次,连续28 d,其中模型组、假手术组、空白对照组均给予生理盐水10 mL/kg。
1.6 观察指标
1.6.1 大鼠超声心动图检测 各组大鼠干预至28 d时,进行超声心动图检查,检测左心室射血分数(EF)、左室短轴缩短率(FS)及左室质量指数(LVMI)。
1.6.2 大鼠血清白细胞介素 (IL)-6与肿瘤坏死因子(TNF)-α测定 超声心动图检测结束后,于大鼠颈动脉处取血3~5 mL,静置2 h,3000 r/min离心10 min后取上清液,按照ELISA试剂盒说明书操作步骤检测各组大鼠血清中IL-6和TNF-α含量。
1.7 统计学处理 应用SPSS16.0统计软件。计量资料以(s)表示,组间比较采用单因素方差分析。P<0.05为差异有统计学意义。
实验过程中大鼠先后死亡共计9只 (包括因灌胃死亡4只,其余5只均因AMI后相关并发症),其中模型组、血脂康组、冠心Ⅴ号合剂小剂量组各2只,假手术组、冠心Ⅴ号合剂大剂量组、冠心Ⅴ号合剂中剂量组各1只。
2.1 各组大鼠EF、FS及LVMI的比较 见表1,图1。空白组与假手术组比较,差异无统计学意义﹙P>0.05﹚;模型组及各药物干预组与空白组比较,大鼠EF、FS明显下降,LVMI明显增大,差异均有统计学意义﹙P<0.05﹚,提示模型组及各药物干预组大鼠发生了一定程度的左室重构。各药物干预组与模型组之间比较,大鼠EF、FS均有不同程度改善,LVMI均有不同程度减小﹙P<0.05﹚;与血脂康组比较,冠心Ⅴ号合剂大剂量组大鼠EF、FS明显升高,LVMI明显下降,差异有统计学意义﹙P<0.05﹚,而冠心Ⅴ号合剂中剂量组大鼠EF、FS无明显升高,LVMI无明显下降,组间差异无统计学意义﹙P>0.05﹚。
表1 各组大鼠EF、FS及LVMI检测结果比较(s)
表1 各组大鼠EF、FS及LVMI检测结果比较(s)
与空白组比较,*P<0.05;与模型组比较,△P<0.05;与血脂康组比较,▲P<0.05。下同。
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图1 各组大鼠心脏结构图
2.2 各组大鼠血清IL-6、TNF-α的比较 见表2。空白组与假手术组比较,差异无统计学意义﹙P>0.05﹚;模型组、各药物干预组与空白组比较,大鼠血清IL-6、TNF-α含量显著升高﹙P<0.05﹚;各药物干预组与模型组相比,大鼠血清IL-6、TNF-α含量显著下降﹙P<0.05﹚;冠心Ⅴ号合剂大、中剂量组与血脂康组比较,差异有统计学意义﹙P<0.05﹚。
表2 各组大鼠血清IL-6、TNF-α比较(pg/mL,s)
表2 各组大鼠血清IL-6、TNF-α比较(pg/mL,s)
组别 n空白组 7模型组 5假手术组 6 IL-6 TNF-α 4.69±0.75 26.31±2.48 32.10±6.18*120.24±13.11*6.45±0.66 29.88±4.23血脂康组 5 19.80±1.12*△74.52±4.10*△冠心V号合剂大剂量组 6 17.23±0.65*△▲69.47±2.54*△▲冠心V号合剂中剂量组 6 17.85±0.97*△▲72.37±2.43*△▲冠心V号合剂小剂量组 5 18.18±0.69*△78.00±3.04*△
AMI后VR指AMI后机体通过一系列的复杂机制,使心肌结构、功能发生变化的动态过程。其主要病理过程是发生心肌细胞的增粗、增长,心肌质量的增加、间质成分的增多、毛细血管相对减少,心壁的增厚、心腔容积的扩大、心腔形状的改变等一系列的变化,使心功能由代偿转向失代偿最终导致慢性心力衰竭[8]。有研究表明[9-12],AMI后炎症反应是发生VR的重要机制与环节,其通过级联放大效应,产生大量炎症细胞因子,如IL-1、IL-6、TNF-α、C反应蛋白等。这些炎症细胞因子不仅引起心肌细胞肥大、心肌组织空间结构改变,而且还会导致心肌细胞凋亡等变化,导致VR的发生[13]。而在诸多炎症因子中,又以IL-6和TNF-α为多见[14]。因此,通过抑制AMI后IL-6和TNF-α的释放,成为干预AMI后VR的重要途径之一。近年来已有众多研究表明[15-18],他汀类药物可通过抑制AMI后炎症因子的表达,从而具有一定程度干预VR的发生及改善心功能的作用。研究表明,血脂康胶囊(主要成分为红曲、洛伐他汀等)能明显降低急性冠脉综合征患者炎症因子的表达,发挥心血管保护及抑制VR的作用[19],显著抑制患者血清TNF-α、IL-6等炎症因子的表达,从而干预VR的发生[20-21]。
AMI在中医学中可归属“胸痹”、“真心痛”等范畴,其基本病机总属本虚标实,本虚以气虚、阴虚为主,标实则以血瘀最为重要。气阴两虚、瘀血阻滞为AMI后特定阶段的重要病机,故益气养阴、活血化瘀为其主要治疗原则之一。冠心Ⅴ号合剂组成为党参、麦冬、丹参、赤芍、五味子(制)、地黄。方中党参益气生津为君,麦冬养阴润燥,五味子酸敛生津、补肾宁心,三药合用,一补一润一敛,同举益气养阴之力;丹参活血化瘀、宁心安神止痛,赤芍化瘀止痛、凉血活血,地黄凉血生津,共助活血化瘀之效。诸药配伍,齐奏益气养阴、活血化瘀之功效。本实验研究显示,冠心Ⅴ号合剂在降低模型大鼠血清IL-6和TNF-α含量方面,与血脂康胶囊有部分相类似的实验结果。研究表明,冠心Ⅴ号合剂能显著改善AMI模型大鼠心脏结构及心功能,而影响大鼠血清炎性细胞因子IL-6和TNF-α水平、抑制炎症反应可能是干预AMI后VR的机制之一,并呈现出冠心Ⅴ号合剂抑制炎症反应强度具有剂量依赖性的趋势。这为冠心Ⅴ号合剂的临床应用,提供了更加充分的客观依据。
本研究初步探索了冠心Ⅴ号合剂通过抑制炎症反应途径从而干预AMI后VR的部分作用机制。但中药制剂存在多靶点、多途径、多环节的作用,因此,冠心Ⅴ号合剂干预AMI后VR的作用机制,尚需系统、全面、深入的药学研究、药理研究及随机、对照、大样本、多中心的临床研究提供依据并加以证实。
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Effect of Guanxin MixtureⅤ on Ventricular Remodeling and Inflammatory Factor in Rats with Acute Myocardial Infarction
KE Feng1,ZUO Keke1,GU Ning2. 1 Nanjing University of Chinese Medical,Jiangsu,Nanjing 210029,China;2 The Third Affiliated Hospital of Nanjing University of Chinese Medical,Jiangsu,Nanjing 210001,China
Objective:To explore the mechanisms and the different effects of Guanxin Mixture V interfere VR after AMI from the perspective of inflammatory factor in rats with AMI.Methods:60 SD rats were slected,among which 7 rats were set as blank control group,and the others were made AMI models by ligating the left anterior desecending coronary arteries.42 successfully made models were randomized into the AMI group,sham operation group,Guanxin Mixture V 20 mg/kg group,Guanxin Mixture V 10 mg/kg group,Guanxin Mixture V 5 mg/kg group and Xuezhikang Granule group with 7 rats in each group.Guanxin mixture V of each doses group were given relevant doses drug including the blank control group,sham operation group.AMI model group were administered normal saline.28 days later,each group was detected echocardiography,IL-6 and TNF-α.Results:Comparing with the blank control group,the EF and the FS were decreased,the LVMI was increased significantly and the contents of IL-6 and TNF-α were increased significantly in the AMI model group(P<0.05).Comparing with the AMI model group,the EF and the FS were increased significantly(P<0.05),while the LVMI and the contents of IL-6 and TNF-α were decreased significantlyin the Guanxin Mixture V of each doses group and Xuezhikang Granule group(P<0.05).Comparing with the Xuezhikang Granule group,the EF and the FS were increased significantly(P<0.05),while the LVMI was decreased significantly(P<0.05)in the Guanxin Mixture V large-doses group.The contents of IL-6 and TNF-α were decreased significantlyin the Guanxin Mixture V large-doses group and moderate-doses group(P<0.05).Conclusion:Guanxin Mixture V could improve cardiac structure and function in rats with AMI,and reduce the release of inflammatory factors in serum,which may be one of the mechanisms to improve VR after AMI.
Guanxin Mixture V;Acute myocardial infarction;Ventricular remodeling;Interleukin-6;Tumor necrosis factor-α
R285.5
A
1004-745X(2014)11-1997-04
10.3969/j.issn.1004-745X.2014.11.013
2014-08-01)
江苏省南京市医学重点科技发展项目(201108005);江苏省研究生创新工程计划项目(CXZZ13_06)
△通信作者