邹连珍,甘爱萍,张汉祥,李高文,陈宏慈
健心颗粒对早期心力衰竭大鼠心肌组织TNF-α、IL-6的影响
邹连珍,甘爱萍,张汉祥,李高文,陈宏慈
目的探讨健心颗粒治疗早期充血性心力衰竭(CHF)的作用机制。方法采用腹主动脉缩窄术制作压力超负荷慢性早期心力衰竭大鼠模型,实验分组为假手术组、模型组、中药高剂量组、中药低剂量组、西药组。以中药健心颗粒高、低剂量和贝那普利(洛汀新)进行干预,测定各组大鼠心肌组织肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白介素-6(IL-6)的含量。结果模型组心肌组织TNF-α、IL-6含量明显高于假手术组(P<0.01);西药组、中药低剂量组、中药高剂量组TNF-α、IL-6含量均低于模型组(P<0.05或P<0.01),中药高剂量组TNF-α、IL-6含量低于西药组、中药低剂量组(P<0.05或P<0.01)。结论TNF-α、IL-6在CHF的病理过程中起着重要作用,健心颗粒可通过抑制TNF-α、IL-6的分泌和表达,减轻心肌损伤程度,阻断心室重构过程,从而改善心功能,发挥抗CHF的作用。
充血性心力衰竭;健心颗粒;肿瘤坏死因子-α;白细胞介素-6;水肿
慢性心力衰竭(CHF)是一发病率高、预后差的临床综合征,是多种心脏病病人不可避免的最终结局。慢性心力衰竭病死率高,堪比恶性肿瘤,目前5年的病死率仍然高达60%~80%[1]。心力衰竭的发生发展涉及神经内分泌激活、生长因子的释放、细胞因子、整合素和黏附分子引起心肌重塑和病情的进展[2]。近年来越来越多的证据表明:肿瘤坏死因子-α(tumornecrosis factor-α,TNF-α)和白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)是CHF发病机制中的重要细胞因子[3]。中药健心颗粒是我科经多年的临床应用,证明其对早期心力衰竭有良效的协定方之一,但其治疗作用机制尚不十分清楚。本研究观察中药健心颗粒对CHF大鼠心肌组织肿瘤坏死因子、白介素-6含量的影响,探讨其防治早期CHF的作用机制。
1.1实验动物清洁级雄性SD大鼠80只,雌雄各半,体重180 g~200 g,由同济医科大学实验动物学部提供。饲养20 d后,动物体重增至300 g~400 g,饮食,饮水,活动各项正常即开始实验。由湖北中医药大学基础医学部示范中心实验室提供。
1.2药物健心颗粒主要组成:西洋参、黄芪、麦冬、五味子、桂枝、丹参、益母草、香附、山楂等,由湖北省中医院制剂室研制。实验时,用蒸馏水制成高、低两种健心颗粒混悬液。高剂量组大鼠按100 g体重给予4 g生药/1 mL混悬液,低剂量组大鼠按100 g体重给予1 g生药/0.25 mL混悬液。贝那普利(洛汀新)由北京诺华公司提供(每片10 mg)。
1.3试剂及仪器TNF-α、IL-6试剂盒购自美国Bioscience公司。自制塑料导管经加热拉直制成内径0.5 mm的导管(外径1 mm,长约30 cm),插入端剪成平口并用热水烫光滑,BL-420E+生物机能实验系统记录仪装备(成都泰盟科技有限公司)。
1.4方法
1.4.1动物模型制作及分组腹主动脉缩窄造模术按照相关文献制作压力超负荷大鼠模型[4]。SD大鼠80只,体重300 g~400 g,随机取12只作假手术组,余68只为手术组。3%戊巴比妥30 mg/kg腹腔麻醉后,常规消毒,腹部正中切口,打开腹腔,逐层分离,在左肾动脉上方肠系膜动脉下方分离腹主动脉,将7号针头与腹主动脉共同结扎,拔除针头,造成腹主动脉官腔环形缩窄50%,关闭腹腔,消毒包扎。假手术组仅分离出腹主动脉,不行缩窄术。术后予青霉素40 000 U肌肉注射1周,预防感染。术后1周内,假手术组饮水、饮食基本正常,无一例死亡。模型组表现为有时烦躁、撕咬、乏力、食欲不振、活动减少。6周内死亡12只,存活56只,存活率82.3%。随机分为模型组、中药高剂量组、中药低剂量组、西药组,各14只,加上假手术组12只,共分为5组。6周后每组随机取2只,共10只大鼠行血流动力学观察,以左室舒张末压(LVEDP)>15 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)判断心力衰竭模型构建成功。预实验结果提示:假手术组LVEDP<15 mmHg,其余各组LVEDP>15 mmHg,提示造模成功。造模后6周开始给药,时间共6周。
1.4.2给药方法假手术组、模型组每日灌服蒸馏水1mL/100 g;西药组每日灌服洛汀新混悬液0.36 mg/100 g;中药高剂量组每日灌服健心颗粒混悬液4 g/100 g;中药低剂量组每日灌服健心颗粒混悬液1 g/100 g。
1.4.3心肌组织TNF-α、IL-6的测量取左心室上1/3心肌组织,用酶联免疫吸附法(ELISA)测定细胞因子TNF-α、IL-6含量的变化。检测方法:取0.05 g心肌组织,用磷酸盐缓冲液(pH 7.4)在4 ℃条件下匀浆,再1 200 r/min离心20 min,取上清液用于检测,严格根据试剂盒说明书操作。
2.1一般情况腹主动脉缩窄术后1周,大鼠进食减少,轻度脱水,体重下降,乏力,精神差,中药喂药后无特殊副反应,体重逐渐上升,假手术组基本情况正常。
2.2各组大鼠左室局部TNF-α、IL-6含量的测定模型组心肌组织TNF-α、IL-6含量明显高于假手术组(P<0.01),说明心力衰竭时细胞因子被持续激活。西药组、中药低剂量组、中药高剂量组TNF-α、IL-6含量均低于模型组(P<0.05或P<0.01),中药高剂量组TNF-α、IL-6含量低于西药组、中药低剂量组(P<0.05或P<0.01),说明心力衰竭大鼠经治疗后,细胞因子有所下降,间接说明药物对心室重构有逆转作用,其中健心颗粒高剂量组拮抗细胞因子的作用较低剂量组及西药组更好。详见表1。
表1 各组左室局部TNF-α、IL-6含量比较(±s) pg/g
健心颗粒是我院综合科防治早期心力衰竭具有良效的协定方之一,由西洋参、黄芪、麦冬、五味子、桂枝、丹参、益母草、香附、山楂等组成,方中西洋参、麦冬、五味子益气养阴,取生脉散之意,黄芪加强扶正益气,香附、桂枝理气通阳,丹参、益母草、山楂活血化瘀,其中山楂并兼有消滞除痰作用,益母草有活血利水效果。全方具有益气养阴、理气通阳、活血化痰的作用。现代药理实验已证明:组成健心颗粒的诸种药物具有良好的心血管系统药理作用,能增加心肌收缩力,扩张冠脉,扩张周围血管,降压,利尿,抗凝等多种作用,可以减少心肌张力,降低心脏前后负荷,减轻心室重构,改善心功能,有利于防止左心室功能进一步减退。 临床观察表明:在常规西药的基础上加用健心颗粒治疗能改善慢性心力衰竭病人的心功能,显著提高临床疗效,减轻西药副反应[4]。动物实验结果证明:健心颗粒在改善心力衰竭大鼠血流动力学及左室肥大指标方面与西药洛汀新相似[4]。
无论心力衰竭的病因如何,心力衰竭的发生发展涉及神经内分泌激活、生长因子的释放、细胞因子、整合素和黏附分子引起心肌重塑和病情的进展[2]。细胞因子是由多种细胞分泌的高效、多能的内源性肽类物质,其中TNF-α、白细胞介素-1α(IL-1α)、白细胞介素1-β(IL-1β)、白细胞介素-6(IL-6)等称为炎性细胞因子(proinflammatory cytokines,PIC)。TNF-α、IL-6等PIC可明显抑制心肌收缩功能,参与了CHF的发生、发展[3]。TNF-α主要来源于激活的单核巨噬细胞。正常心肌细胞不能产生TNF-α,充血性心力衰竭时在多种因素刺激下,心肌细胞大量产生TNF-α mRNA及表达TNF-α[5]。IL-6可由单核巨噬细胞、活化的T细胞、血管内皮细胞和成纤维细胞等产生,也是一种多功能的细胞因子,可介导免疫和炎症反应,能独立调节心血管功能[3]。
本实验采用ELISA法检测细胞因子TNF-α、IL-6,测的是心肌局部组织的细胞因子,而不是血液循环中TNF-α、IL-6,细胞因子局部浓度较高,更能反映大鼠体内TNF-α、IL-6含量的准确变化。采用腹主动脉缩窄法制作早期慢性心力衰竭的动物模型,其模型组心肌组织TNF-α、IL-6含量明显高于假手术组(P<0.01),说明TNF-α、IL-6参与了CHF的发生和发展。经药物干预后,西药组、中药低剂量组、中药高剂量组大鼠心肌组织TNF-α、IL-6含量均低于模型组(P<0.05或P<0.01),其中健心颗粒高剂量组拮抗细胞因子的作用较低剂量组及西药组更好,说明各治疗组用药能调节机体免疫功能,可通过抑制巨噬细胞释放TNF-α,IL-6等炎症介质,达到减轻心肌损伤的作用,且中药高剂量组疗效更好。实验结果表明:TNF-α、IL-6在CHF的病理过程中起着重要作用,TNF-α、IL-6合成与释放过多介导了CHF的发病过程。因此,检测心肌组织TNF-α、IL-6含量可以作为CHF临床诊断的重要参考指标之一。健心颗粒可通过抑制TNF-α、IL-6的分泌和表达,减轻心肌损伤程度,阻断心室重构过程,从而改善心功能,发挥抗CHF的作用。
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(本文编辑郭怀印)
湖北省保健专项资金科研课题(No.A2004A301C72)
湖北省中医院(武汉 430061),E-mail:582327804@qq.com
R541.6R289.5
A
10.3969/j.issn.1672-1349.2016.16.009
1672-1349(2016)16-1857-03
2015-12-21)