陈 莉 任 越
河北省保定市中西医结合医院(保定 071000)
芪苈强心胶囊对阿霉素心衰大鼠心功能及心室重构的影响*
陈莉任越△
河北省保定市中西医结合医院(保定 071000)
摘要目的:探讨芪苈强心胶囊对阿霉素诱导的充血性心力衰竭大鼠心功能及心室重构的影响。方法:将45只SD大鼠随机分为模型组(A组)、芪苈强心组(B组)、对照组(C组)。采用盐酸阿霉素诱导制作心力衰竭大鼠模型。于药物干预第8周时测定大鼠心脏血流动力学、心功能参数、心肌基质金属蛋白酶-2、-9(MMP-2、-9)进行比较分析。结果:大鼠经过灌胃8周后,B组大鼠左心室EF值和FS值较A组明显上升。实验干预8周后,与C组大鼠比较,A组与B组大鼠SAP、DAP、LVMI、LVEDP较模型组显著升高,±dp/dtmax较模型组显著降低。与A组大鼠比较,B组大鼠SAP、DAP、LVEDP、LVMI较A组明显下降,±dp/dtmax显著升高。各组大鼠实验干预8周后,B组大鼠MMP-2的活性较A组明显减低(1.38±0.11 vs 1.81±0.24)。B组大鼠MMP-9的活性较A组明显减低(1.17±0.26 vs 2.09±0.31)。结论:芪苈强心胶囊能够改善盐酸阿霉素诱导的心力衰竭大鼠心脏血流动力学、心功能并能改善大鼠左心室重构。
主题词 心力衰竭@芪苈强心胶囊@阿霉素大鼠
慢性心力衰竭(CHF)是各种心脏疾病的严重阶段,死亡率甚至超过了某些恶性肿瘤。心室重构异常也是导致心衰难以控制的重要原因,大鼠心肌基质金属蛋白酶(MMP)异常能反映大鼠心室重构的判断[1]。临床除传统强心、利尿治疗外,血管紧张素转换酶抑制剂(ACEI)和β受体阻滞剂的联合治疗推动了心衰治疗,而传统中医药治疗在西医治疗的基础上以其独特的作用强化了这一过程。芪苈强心胶囊能起到西医治疗心力衰竭的强心、利尿、扩血管的作用,其具有益气温阳、活血通络、泻肺利水功效能更好的改善心力衰竭患者的预后[2]。本实验通过阿霉素诱导建立心力衰竭大鼠模型,应用芪苈强心胶囊治疗8周以后,观察其对心衰大鼠血流动力学、心功能及心室重构的影响,探讨芪苈强心胶囊通过对心肌基质金属蛋白酶-2、-9(MMP-2、-9)的作用治疗心力衰竭的可能机制。
1材料1.1实验动物45只雄性SD大鼠(清洁级Ⅱ),体重(200±25)g,购于河北省动物实验中心,实验动物许可证:SCXK(冀)2008-1-003。饲养条件:温度(23±2)℃、湿度(55±10)%,12/12h 光照黑暗循环,常规摄食饮水,常规喂养1周后用于实验。
1.2材料及仪器芪苈强心胶囊(主要成分人参、黄芪、丹参、红花、附子、泽泻、玉竹、陈皮等,0.3g/粒,批号:国药准字:Z20040141);盐酸阿霉素(10mg/支,批号:国药准字H44024359);BL-420E+生物信号采集系统;GEViVid7型超声仪;12L高频浅表探头;LGR10-4.2型离心机;大鼠心肌基质金属蛋白酶-2、-9(MMP-2、-9)试剂盒(GMS30071.1v.A,GENMED SCIENTIFICS INC.USA)。
2方法2.1模型建立及分组采用随机数字表法将实验用45只SD大鼠随机分为3组:模型组(A组)、芪苈强心组(B组)、对照组(C组)。模型制备[3]:注射用水5mL溶解盐酸阿霉素加入0.9%的生理盐水,配置成1mL生理盐水含有盐酸阿霉素0.8mg,避光低温存放备用。A组与B组大鼠于第1周、3周、5周通过腹腔注射盐酸阿霉素0.3mg/100g体重,于第2周、4周、6周通过腹腔注射盐酸阿霉素0.2mg/100g体重,共6次;对照组同时注射等量生理盐水。
2.2给药方法自注射盐酸阿霉素5周后,各组大鼠开始给予药物干预,A组、C组给予给予生理盐水4mL/d灌胃,B组给予芪苈强心胶囊0.6g/(kg·d)加生理盐水至4mL灌胃。术后常规喂养、灌胃8周后,大鼠出现明显呼吸频率增快、呼吸幅度加深、饮食减少、皮毛干枯无光、爪背紫绀水肿、尿少等心力衰竭症状。8周后取各实验组剩余的大鼠为研究对象。A组、B组、C组各死亡大鼠3只、2只、2只。
2.3指标检测及方法2.3.1大鼠心脏超声检测:经灌胃给药8周后,戊巴比妥钠50mg/kg经腹腔注射麻醉,大鼠仰卧固定于鼠板,胸前区剃毛,固定高年资主任医师行心脏超声检查。图像采集定位于左室短轴乳头肌平面,使用M型超声进行检查,应用Teichholtz方法测量大鼠左心室射血分数(LVEF%)和左心室短轴缩短率(LVFS%)。所有大鼠心脏资料均保存后进行脱机分析,分别测量大鼠3个心动周期的数据取平均值,用计数资料分析。
2.3.2血流动力学测定:大鼠心脏超声数据检测完毕后,连接BL-420E+生物信号数据采集系统后进入软件血流动力学模块。将大鼠固定于鼠台上,颈部去毛,常规碘伏消毒,取颈部正中入路,逐层切开组织显露右侧颈总动脉,经右侧颈总动脉插管,待压力稳定后,描记颈动脉收缩压(SAP)、舒张压(DAP)等。记录完毕继续推入导管4.5~5.0 cm至左心室,描记左心室舒张末压(LVEDP)、收缩期左心室内压上升的最大变化速率(+dp/dtmax),舒张期左心室内压下降的最大变化速率(-dp/dtmax)。采集数据完毕后,立即剖胸取出心脏,将左、右心房及右心室剪掉,预冷PBS液冲洗,滤纸拭干后称左心室质量,计算左室重量指数(LVMI)=左心室重量/体重。
2.3.3心肌基质金属蛋白酶-2、-9检测:取100mg大鼠心肌组织,使用眼科剪刀剪碎,加入裂解缓冲液,在冰水混合物容器中使用匀浆管匀浆致无明显肉眼可见心肌组织,将制作好的心肌匀浆液吸入另一预冷的离心管中,4℃下低温离心机12000rpm离心15min后取上清液吸入另一预冷的离心管,即可得到总蛋白,BCA法测定蛋白浓度,取含蛋白量60μg的标本,应用MMP-2、-9检测试剂盒按照说明书严格操作,检测活性并记录。
2.4统计学方法有关实验数据用均数±标准差来表示,各组在相同时间段的实验结果应用单因素方差分析,用SPSS16.0统计软件分析。
3结果3.1各组大鼠心功能比较大鼠经过灌胃8周后,A组(模型组)和B组(芪苈强心组)大鼠左心室EF值、FS值与C组(对照组)比较明显下降(P<0.05),提示经阿霉素诱导后大鼠出现明显心功能减低;经过灌胃8周后,B组大鼠左心室EF值、FS值较A组明显上升(P<0.05) ,见表1。
3.2各组大鼠血流动力学比较实验干预8周后,与C组大鼠比较,A组与B组大鼠SAP、DAP、LVMI、LVEDP较模型组显著升高,+dp/dtmax、-dp/dtmax较模型组显著降低(P<0.05),提示A组及B组大鼠存在明显的心力衰竭。与A组大鼠比较,经芪苈强心胶囊治疗后,B组大鼠SAP、DAP、LVEDP、LVMI较A组明显下降(P<0.05),+dp/dtmax、-dp/dtmax显著升高(P<0.05) ,见表2。
4讨论中医药学将心力衰竭归于水肿、喘证、痰饮、心悸等范畴,心力衰竭的病机在祖国医学研究中,可以概括为本虚标实,虚实夹杂,本虚则以气虚及阴阳虚为主。芪苈强心胶囊能增加心肌收缩力、心输出量、肾血流量,利尿消肿的作用[4-5]。细胞外基质金属蛋白酶(MMP)是一类含有锌离子的内源性蛋白水解酶,MMP-2,-9作用在底物为IV 型胶原及变性胶原,研究发现心脏MMP-2、-9的表达异常与心脏收缩功能障碍及心室重构相关[6-7]。阿霉素是常用的抗肿瘤药物,其心脏毒性基础是氧自由基的形成,并且可以通过引起细胞内游离Ca2+升高导致细胞钙超载和抑制ERKl/2信号通路的激活而加剧细胞凋亡来发挥毒性作用导致心脏增大、心力衰竭。通过腹腔注射阿霉素建立心力衰竭模型,目前已成为国际上比较公认的建模方法。
芪苈强心胶囊黄芪益气利水,丹参活血祛瘀,人参补气通络,葶苈子泻肺行水,红花活血化瘀,五加皮强心、利尿,玉竹养心阴以防利水伤正,泽泻健脾渗湿、利水消肿,桂枝、陈皮补气健脾[8]。具有益气温阳、活血通络、泻肺利水功效,同时具有雍补滞气、防利水伤正的作用,起到改善患者心功能,增加心肌收缩力、减轻心脏负荷的作用[9]。本实验研究结果提示,大鼠经过灌胃8周后,A组和B组大鼠左心室EF值和FS值与C组比较明显下降,说明阿霉素诱导后大鼠出现明显心功能减低,B组大鼠心功能较A组明显上升,说明大鼠经芪苈强心胶囊治疗后心功能改善。实验干预8周后,A组与B组大鼠SAP、DAP、LVMI、LVEDP较模型组显著升高,±dp/dtmax较模型组显著降低,与A组大鼠比较,经芪苈强心胶囊治疗后,B组大鼠SAP、DAP、LVEDP、LVMI较A组明显下降(P<0.05),±dp/dtmax显著升高,提示经芪苈强心治疗后大鼠血流动力学好转。B组大鼠MMP-2MMP-9的活性较A组明显减低。据此,我们提出芪苈强心胶囊对阿霉素诱导的心力衰竭有明显的治疗作用,可能机制是通过对心肌细胞外基质金属蛋白酶-2及-9的影响而改善左心室重构,但具体作用靶点仍需进一步深入研究。
参考文献
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(收稿2015-10-21;修回2015-12-10)
通讯作者:△河北省保定市第五医院(保定 071000)
【中图分类号】R541
【文献标识码】A
doi:10.3969/j.issn.1000-7369.2016.03.049
*河北省自然科学基金资助项目(H2014104023)