山楂叶总黄酮对高脂高盐所致高血压大鼠降压及心脏保护作用的研究

2017-02-10 06:05张振
环球中医药 2017年2期
关键词:高脂黄酮心肌

张振

山楂叶总黄酮对高脂高盐所致高血压大鼠降压及心脏保护作用的研究

张振

目的 研究山楂叶总黄酮(hawthorn leaves flavonoids,HLF)对高脂高盐所致高血压大鼠降压及心脏的保护作用,并探讨其作用机制。方法采用高脂高盐饲料加5%盐水连续喂养8周的方法建立高血压模型大鼠,给予不同剂量HLF[50、100和200 mg/(kg·d)]和卡托普利[25 mg/(kg·d)]进行干预治疗,疗程4周,并设模型组和正常对照组。实验前、造模后(给药前)及治疗完成后测量收缩压(systolic blood pressure,SBP)和舒张压(diastolic blood pressure,DBP);治疗完成后,测定血清中血管紧张素Ⅱ(angiotensin Ⅱ,Ang Ⅱ)水平、心肌增值系数(myocardial proliferation factor,MPI)及心脏做功系数(cardiac work index,CWI),测定血清中血脂监测指标[总胆固醇(total cholesterol,TC)、甘油三脂(triglycerides,TG)、低密度脂蛋白(low-density lipoprotein cholesterol,LDL-C)、高密度脂蛋白(high-density lipoprotein cholesterol,HDL-C)]水平和心肌酶[谷草转氨酶(aspartate transaminase,AST)、磷酸肌酸激酶(creatine phospho kinase,CPK)、乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)]活性;测定心肌组织中抗氧化酶[超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-Px)、过氧化氢酶(catalase,CAT)]活性和丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量。结果经HLF治疗4周能够有效降低高脂高盐所致高血压大鼠SBP和DBP,降低血清Ang Ⅱ水平,降低MPI和CWI,降低血清中TC、TG、LDL-C含量并提高HDL-C含量,降低血清中AST、CPK、LDH活性,提高心肌组织中SOD、GSH-Px、CAT活性并降低MDA含量,且HLF上述作用均具有一定剂量依赖性。结论HLF能够降低高脂高盐所致高血压大鼠血压并具有保护心脏的作用,其机制可能与HLF能够有效降低高脂高盐所致高血压大鼠Ang Ⅱ水平、调节血脂、改善抗氧化酶活性、抑制氧化应激损伤有关。

山楂叶总黄酮; 高脂高盐; 高血压; 心脏; 保护

高血压是以动脉血压持续升高为主要特征,伴有心、脑、肾等多个组织器官功能性或器质性改变的慢性疾病。经病理生理学研究发现,高血压发病机制涉及多条信号通路,其中自由基代谢、脂质代谢和水盐代谢异常,以及炎症反应等均有关[1-3]。近年来,随着中药研究的深入,其在高血压治疗方面也越加广泛。山楂叶总黄酮(hawthorn leaves flavonoids,HLF)为山楂树叶子中提取的一类天然黄酮类化合物,包括芦丁、槲皮素、牡荆素等成分,药理学研究发现HLF具有明显的调节血脂、抗氧化、改善组织缺血等多种生物学活性[4-6]。本实验通过高脂高盐饮食建立高血压大鼠模型并给予不同剂量的HLF进行干预治疗,研究HLF对高血压大鼠降压和心脏保护的作用,并探讨其机制。

1 材料与方法

1.1 试验药物与试剂

山楂叶总黄酮购自山西晋城中晋药业有限公司(总黄酮含量≥95%,批号:20150309);卡托普利购自汕头金石制药总厂(批号:140713);Ang Ⅱ酶联免疫(ELISA)测定试剂盒购自上海源叶生物科技有限公司(批号:G80162);总胆固醇(total cholesterol,TC)、甘油三脂(triglycerides,TG)、低密度脂蛋白(low-density lipoprotein cholesterol cholesterol,LDL-C)、高密度脂蛋白(high-density lipoprotein cholesterol,HDL-C)、谷草转氨酶(aspartate transaminase,AST)、磷酸肌酸激酶(creatine phosphokinase,CPK)、乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)试剂盒购自深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司;超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-Px)、过氧化氢酶(catalase,CAT)、丙二醛(malondialdehyde,MDA)试剂盒均购自南京建成生物工程研究所。

1.2 动物

实验用SD大鼠(清洁级,雄性,5周龄,体质量140~160 g),购自河北省实验动物中心,许可证号:SCXK(冀)2013-1-003。

1.3 方法

1.3.1 动物模型的制备、分组与给药 实验用大鼠经高脂高盐饲料(基础饲料60%、动物油脂20%、鸡蛋12%、盐8%)与5%的盐水连续喂养8周,通过无创血压测量系统测量大鼠血压,收缩压持续高于160 mmHg、舒张压持续高于130 mmHg即认定为造模成功。取100只模型大鼠根据血压水平随机分为模型组、HLF低剂量组[50 mg/(kg·d)]、HLF中剂量组[100 mg/(kg·d)]、HLF高剂量组[200 mg/(kg·d)]和卡托普利组[25 mg/(kg·d)],各20只,另取20只同龄大鼠设为正常对照组;疗程4周,模型组和正常对照组同步给予等体积生理盐水[7]。

1.3.2 血压的检测 各组大鼠分别于实验前、造模后(给药前)及治疗完成后通过无创血压测量系统测量收缩压(systolic blood pressure,SBP)和舒张压(diastolic blood pressure,DBP)并记录。

1.3.3 血清中血管紧张素Ⅱ(angiotensin Ⅱ,Ang Ⅱ)的测定 麻醉后开腹并经腹主动脉取血,经离心(1500 rpm,10分钟)后取血清,然后采用ELISA法测定血清中Ang Ⅱ水平。

1.3.4 心脏做功系数(cardiac work index,CWI)及心肌增值系数(myocardial proliferation factor,MPI)的测定 治疗完成后称量各组大鼠体质量,麻醉后开胸取心脏并称定其质量,剥离左心室并称定其质量,计算CWI和MPI:CWI=(心质量/体质量)×100%;MPI=(左室质量/心质量)×100%。

1.3.5 血清中血脂指标和心肌酶活性的测定 取1.3.4制备的血清,分别按照各试剂盒操作步骤,采用比色法,通过全自动生化检测仪测定血清中血脂监测指标(TC、TG、LDL-C、HDL-C)含量,通过紫外-可见分光光度计测定血清中心肌酶(AST、CPK、LDH)活性。

1.3.6 心肌组织中抗氧化酶活性和MDA含量的检测 待1.3.3取血完成后开胸取心脏组织,各组大鼠均剪取左心室同一部位心肌组织,剪碎后加入适量冷裂解液、研磨匀浆,低温离心(4℃,3000 rpm,10分钟)取上清液,按试剂盒操作步骤,采用比色法通过紫外-可见分光光度计测定心肌组织中抗氧化酶(SOD、GSH-Px、CAT)活性和MDA含量。

1.4 统计学处理

2 结果

2.1 HLF对高脂高盐所致高血压大鼠血压水平的影响

造模后,模型组大鼠SBP和DBP较正常对照组均显著升高(P<0.01);经HLF中、高剂量或卡托普利治疗4周能够有效降低高脂高盐所致高血压大鼠血压水平,其中HLF 高剂量组和卡托普利组大鼠SBP和DBP水平较模型组均显著降低(P<0.01)。见表1。

2.2 HLF对高脂高盐所致高血压大鼠血清Ang Ⅱ水平的影响

模型组大鼠血清Ang Ⅱ水平较正常对照组显著升高(P<0.01);经HLF中、高剂量或卡托普利治疗4周后能够有效降低高脂高盐所致高血压大鼠血清Ang Ⅱ水平,其中HLF高剂量组和卡托普利组血清Ang Ⅱ水平较模型组显著降低(P<0.01)。见表2。

2.3 HLF对高脂高盐所致高血压大鼠CWI及MPI的影响

模型组大鼠CWI、MPI较正常对照组均显著升高(P<0.05);经HLF高剂量组或卡托普利组治疗4周能够有效降低高脂高盐所致高血压大鼠CWI、MPI水平,差异有统计学意义(P<0.05)。见表2。

2.4 HLF对高脂高盐所致高血压大鼠血清中血脂指标的影响

模型组大鼠血清中TC、TG、LDL-C含量较正常对照组显著升高而HDL-C则显著降低(P<0.01);与模型组比较,HLF中、高剂量组高脂高盐所致高血压大鼠血清TC、TG水平降低(P<0.05或P<0.01);HLF 高剂量组LDL-C水平显著降低(P<0.01)、HDL-C水平升高(P<0.05)。见表3。

表1 HLF对高脂高盐所致高血压大鼠血压水平的影响±s,mmHg)

注: 与正常对照组比较,aP<0.01;与模型组比较;bP<0.05,cP<0.01。

表2 HLF对高脂高盐所致高血压大鼠血清Ang Ⅱ水平及CWI、MPI的影响

注: 与正常对照组比较,aP<0.05,bP<0.01;与模型组比较,cP<0.05,dP<0.01。

表3 HLF对高脂高盐所致高血压大鼠血清中血脂指标的影响±s,mmol/L)

注: 与正常对照组比较,aP<0.01;与模型组比较,bP<0.05,cP<0.01。

表4 HLF对高脂高盐所致高血压大鼠血清中心肌酶活性的影响±s,U/L)

注: 与正常对照组比较,aP<0.01;与模型组比较,bP<0.05,cP<0.01。

表5 HLF对高脂高盐所致高血压大鼠心肌组织中抗氧化酶活性和MDA含量的影响±s)

注: 与正常对照组比较,aP<0.01;与模型组比较,bP<0.05,cP<0.01。

2.5 HLF对高脂高盐所致高血压大鼠血清中心肌酶活性的影响

模型组大鼠血清心肌酶(AST、CPK、LDH)活性较正常对照组均显著增加(P<0.01);经HLF中、高剂量或卡托普利治疗4周能够有效降低高脂高盐所致高血压大鼠血清中AST、CPK活性(P<0.05或P<0.01);HLF中、高剂量组大鼠LDH活性较模型组均降低(P<0.05)。见表4。

2.6 HLF对高脂高盐所致高血压大鼠心肌组织中抗氧化酶活性和MDA含量的影响

与正常对照组比较,模型组大鼠心肌组织中抗氧化酶(SOD、GSH-Px、CAT)活性均显著降低(P<0.01)、MDA含量显著升高(P<0.01);经HLF中、高剂量治疗4周后能够有效改善高脂高盐所致高血压大鼠心肌组织中SOD及CAT活性并降低MDA含量(P<0.05或P<0.01),其中HLF高剂量组大鼠心肌组织中GSH-Px活性较模型组显著升高(P<0.05)。见表5。

3 讨论

长期高脂高盐饮食会引发脂质和水盐代谢紊乱,刺激交感神经,儿茶酚胺水平增高,肾素-血管紧张素系统活动增强,Ang Ⅱ水平升高[7-8],导致血管持续收缩而使血压明显升高;脂质代谢紊乱致使血液中TC、TG、LDL-C水平升高并且HDL-C降低,还会引发血管内膜损伤,血管壁出现增生和重构,血栓形成,心肌被迫做功增加、心脏负荷加重,导致心肌增生肥大,从而进一步加速高血压及心血管并发症的发生发展[7-10]。

高脂饮食所致脂质代谢紊乱将诱发脂肪酸堆积,导致氧自由基(reactive oxygen species,ROS)的大量产生与过剩,进而引发广泛的氧化应激损伤是高脂高盐所致心脏损伤的主要因素之一[11]。常态下体内ROS的生成与清除处于动态平衡,其中SOD、GSH-Px、CAT对ROS的清除发挥着重要的催化作用[12-13];而当ROS过剩时将攻击细胞膜而造成脏器的脂质过氧化损伤,因此脂质过氧化终产物MDA的含量也能够间接反映氧化应激损伤程度[14]。正常生理状态下,血清中心肌酶AST、CPK和LDH,活性非常低,而当心肌细胞发生氧化应激损伤后,心肌酶将迅速由心肌细胞释放入血[15],致使血清中其含量陡然增高,所以血清中AST、CPK、LDH活性水平能够敏感地反映心肌细胞损伤程度。

HLF是一类具有多种生物学活性的天然黄酮类化合物[4-6],本实验采用高脂高盐饲料加5%盐水连续喂养8周的方法诱导的继发性高血压大鼠模型进行研究发现,HLF能够有效降低收缩压和舒张压,降低血清Ang Ⅱ水平,降低CWI和MPI,调节血脂(降低血清中TC、TG、LDL-C含量并提高HDL-C含量),降低血清中心肌酶(AST、CPK、LDH)活性,提高心肌组织中抗氧化酶(SOD、GSH-Px、CAT)活性并降低MDA含量,提示HLF具有降低高脂高盐所致高血压大鼠血压并保护心脏的作用,其机制可能与HLF能够有效降低高脂高盐所致高血压大鼠Ang Ⅱ水平、调节血脂、改善抗氧化酶活性、抑制氧化应激损伤有关。

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(本文编辑: 董历华)

Effects of hawthorn leaves favonoids on blood pressure and myocardial tissue of hypertension rat induced by high fat and high salt

ZHANGZhen.

DepartmentofCardiology,ZhuozhouHospital,Zhuozhou072750,ChinaCorrespondingauthor:ZhangZhen,E-mail:zhz20160708@163.com

Objective To investigate the effects of Hawthorn Leaves Favonoids(HLF) on blood pressure and myocardial tissue of hypertension rat induced by high fat and high salt. Methods 60 hypertension rats were fedded with high fat and high salt for eight weeks to induce high blood pressure model. The rats were treated with HLF[50,100,200 mg/(kg·d)] and captopri [25 mg/(kg·d)] for 4 weeks, and setting model group and normal control group. The SBP and DBP were determined before treatment, after modeling and after treatment. After 4 weeks,the level of Ang Ⅱ in serum and the MPI, CWI were determined; the content of TC, TG, LDL-C, HDL-C and the activity of AST,CPK,LDH in serum were determined; the activity of SOD,GSH-Px,CAT and the content of MDA in myocardial tissue were determined. Results The level of SBP and DBP in HLF treated groups were significantly decreased, the level of Ang Ⅱ, MPI, CWI were significantly decreased; the content of TC, TG, LDL-C, AST, CPK, LDH in serum were significantly decreased while the HDL-C was significantly increased; the activity of SOD, GSH-Px, CAT in myocardial tissue were significantly increased and the content of MDA were significantly decreased; all of the effects has dose-dependent. Conclusions HLF can effectively decrease the blood pressure and protect the myocardial tissue, which is perhaps related with its pharmacological effects of cutting down the level of Ang Ⅱ of hypertension rat induced by high fat and high salt, reduce blood lipids, improve antioxidant enzyme activity and depress the oxidative stress.

HLF; High fat and high salt; Hypertension; Cardiac; Protection

072750 河北省涿州市医院心血管内科

张振(1980- ),硕士,主治医师。研究方向:心内科疾病。E-mail:zhz20160708@163.com

R285.5

A

10.3969/j.issn.1674-1749.2017.02.002

2016-07-18)

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